Question

（1）現(xiàn)有常溫下的0.1mol?l^-1純堿溶液．
a．你認(rèn)為該溶液呈堿性的原因是（用離子方程式表示）：

 

，為證明你的上述觀點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

 

b．同學(xué)甲認(rèn)為該溶液中Na₂CO₃的水解是微弱的，發(fā)生水解的CO₃^2-不超過(guò)其總量的10%．請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明該同學(xué)的觀點(diǎn)是否正確：

 

（2）“天宮一號(hào)”于2011年9月在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，標(biāo)志著我國(guó)的航空航天技術(shù)邁進(jìn)了一大步．火箭的第一、二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)中，所用的燃料為偏二甲胼和四氧化二氮，偏二甲肼可用胼來(lái)制備．
①用肼（N2H4）為燃料，四氧化二氮做氧化劑，兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水．
已知：N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄（g）△H=10.7kJ?mol^-1N₂H₄（g）+0₂（g）=N₂（g）+2H₂0（g）△H=-543kJ?mol^-1寫(xiě)出氣態(tài)肼和N₂O₄反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

 

．
（3）25°C下，將0.1mol?L^-1的CH₃COOH溶液與a mol?L^-1的NaOH溶液等體積混合，此時(shí)溶液顯中性，用含a的代數(shù)式表示CH₃COOH的電離平衡常數(shù)Ka=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：鹽類水解的原理,熱化學(xué)方程式,酸堿混合時(shí)的定性判斷及有關(guān)ph的計(jì)算

專題：

分析：（1）a、碳酸根離子水解生成氫氧根離子溶液顯堿性，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)有碳酸根離子時(shí)溶液顯堿性，除去碳酸根離子后溶液不顯堿性；
b、用pH試紙測(cè)pH值計(jì)算水解產(chǎn)生的氫氧根離子的濃度；
（2）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到；
（3）電離平衡常數(shù)K_a=

c(CH3COO -)c(H +)

c(CH 3COOH)

，以此計(jì)算

解答： 解：（1）a、碳酸根離子水解生成氫氧根離子溶液顯堿性，其水解方程式為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)有碳酸根離子時(shí)溶液顯堿性，除去碳酸根離子后溶液不顯堿性，其操作為：取0.1mol/L的純堿溶液少許于試管中，滴入幾滴酚酞，溶液呈紅色，再滴加足量BaCl₂溶液，若溶液紅色退去，則證明純堿溶液顯堿性的原因是CO₃^2-水解；
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；取0.1mol/L的純堿溶液少許于試管中，滴入幾滴酚酞，溶液呈紅色，再滴加足量BaCl₂溶液，若溶液紅色退去，則證明純堿溶液顯堿性的原因是CO₃^2-水解；
b、用pH試紙測(cè)pH值計(jì)算水解產(chǎn)生的氫氧根離子的濃度，其操作為：用pH試紙測(cè)0.1mol/L的Na₂CO₃溶液的pH，若pH＜12，則證明水解的CO₃^2-不超過(guò)其總量的10%，
故答案為：用pH試紙測(cè)0.1mol/L的Na₂CO₃溶液的pH，若pH＜12，則證明水解的CO₃^2-不超過(guò)其總量的10%；
（2）a、N₂（g）+2O₂（g）=N₂O₄（g）△H=10.7kJ?mol^-1；b、N₂H₄（g）+O₂ （g）=N₂（g）+2H₂O（g）△H=-543kJ?mol^-1
由蓋斯定律b×2-a得到  2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1096.7KJ/mol，
故答案為：2N₂H₄（g）+N₂O₄（g）=3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1096.7KJ/mol；
（3）根據(jù)電荷守恒式為[CH₃COO^-]+[OH^-]=[Na⁺]+[H⁺]，溶液顯中性時(shí)[OH^-]=[H⁺]，則[CH₃COO^-]=[Na⁺]，又電離平衡常數(shù)K_a=

c(CH3COO -)c(H +)

c(CH 3COOH)

，c（H⁺）=10^-7mol/L，[CH₃COO^-]=[Na⁺]=amol/L，c（CH₃COOH）=

0.1mol?L -1

2

=0.05mol/L，則Ka=

a×10 -7

0.05

=2a×10^-6，故答案為：2a×10^-6．

點(diǎn)評(píng)：本題考查鹽類水解的應(yīng)用、電解原理以及熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，明確鹽類水解規(guī)律及酸性強(qiáng)弱的關(guān)系、電離平衡常數(shù)的計(jì)算、蓋斯定律等即可解答，題目難度中等．