Question

20．現(xiàn)有常溫下的0.1mol/L小蘇打溶液，回答下列問題：
（1）該溶液呈堿性的原因是（離子方程式表示）：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-
（2）該溶液中，除了水的電離平衡外，還存在的電離平衡是：HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-（離子方程式）
（3）常溫下pH均為a的小蘇打溶液和NaOH溶液中，水電離產(chǎn)生的c（OH^-）之比為：10^2a-14：1
（4）關(guān)于該溶液中離子濃度的表述正確的是A（填序號(hào)）
A．c（Na⁺）=c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃）
B．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（OH^-）
C．c（OH^-）=c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）+c（H⁺）
D．c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H₂CO₃）
（5）加熱該溶液，溫度剛剛升高時(shí)，溶液的pH值增大（填“增大”“減小”“不變”），將溶液蒸干后，再灼燒至質(zhì)量不再改變，得到固體的成分是Na₂CO₃（填化學(xué)式）

Answer 1

分析 （1）小蘇打?yàn)镹aHCO₃，為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解顯堿性；
（2）HCO₃^-為酸式弱酸根，既能水解又能電離；
（3）小蘇打由于能水解，對(duì)水的電離有促進(jìn)作用；NaOH是堿，對(duì)水的電離有抑制作用；
（4）A、根據(jù)小蘇打溶液中的物料守恒來分析；
B、根據(jù)溶液中的電荷守恒來分析；
C、根據(jù)溶液中的質(zhì)子守恒來分析；
D、根據(jù)NaHCO₃溶液顯堿性，HCO₃^-的水解大于其電離來分析；
（5）鹽類水解吸熱；將溶液蒸干、灼燒后，NaHCO₃會(huì)受熱分解．

解答 解：（1）小蘇打?yàn)镹aHCO₃，為強(qiáng)堿弱酸鹽，HCO₃^-能結(jié)合水電離出的氫離子而水解顯堿性：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，故答案為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（2）HCO₃^-為酸式弱酸根，既能水解又能電離，故該溶液中，除了水的電離平衡外，還存在的電離平衡是HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-，故答案為：HCO₃^-?H⁺+CO₃^2-；
（3）小蘇打由于能水解，對(duì)水的電離有促進(jìn)作用在pH=a的NaHCO₃溶液中，OH^-全部來自于水的電離出，而溶液中的C（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-a}}$mol/L=10^a-14mol/L；NaOH是堿，對(duì)水的電離有抑制作用，pH=a的氫氧化鈉溶液中的H⁺全部來自于水的電離，故溶液中水電離出的C（H⁺）=10^-amol/L，由于水電離出的H⁺和OH^-的濃度相等，故溶液中水電離出的C（OH^-）=10^-amol/L．故兩溶液中水電離產(chǎn)生的c（OH^-）之比為10^a-14：10^-a=10^2a-14：1，故答案為：10^2a-14；
（4）A、小蘇打NaHCO₃中，鈉原子和碳原子的比為1：1，由于HCO₃^-的水解，導(dǎo)致后來碳元素在溶液中的存在形式有3種：HCO₃^-、CO₃^2-、H₂CO₃，根據(jù)小蘇打NaHCO₃溶液中的物料守恒可知：c（Na⁺）=c（HCO₃^-）+c（CO₃^2-）+c（H₂CO₃），故A正確；
B、由于HCO₃^-的水解，溶液中的離子有：Na⁺、H⁺、HCO₃^-、CO₃^2-、OH^-，根據(jù)溶液中的電荷守恒應(yīng)有：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HCO₃^-）+2c（CO₃^2-）+c（OH^-），故B錯(cuò)誤；
C、由于HCO₃^-能電離出H⁺，故溶液中的質(zhì)子守恒為：c（OH^-）=c（H₂CO₃）+c（H⁺）-c（CO₃^2-），故C錯(cuò)誤；
D、NaHCO₃溶液顯堿性，說明HCO₃^-的水解大于其電離，故溶液中的離子濃度的大小關(guān)系為；c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H₂CO₃）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-），故D錯(cuò)誤．
故選A．
（5）鹽類水解吸熱，故溫度剛剛升高時(shí)，水解平衡右移，溶液的pH值增大；將溶液蒸干、灼燒后，NaHCO₃會(huì)受熱分解：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
故得到的固體成分為Na₂CO₃．故答案為：增大；Na₂CO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鹽類的水解以及離子濃度大小比較，難度不大，應(yīng)注意的是HCO₃^-的水解大于其電離．