Question

14．碳酸鈉，俗名純堿，又稱蘇打，是一種重要的化工基本原料，用途很廣，一般都是利用它的堿性．
（1）碳酸鈉溶液呈堿性的原因是（用離子方程表示）CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-．
（2）欲使0.1mol•L^-1Na₂CO₃溶液中c（Na⁺）=2c（CO₃^2-），應采取的措施是B．
A．加少量鹽酸   B．加適量的KOH   C．加適量的水    D．加適量的NaOH
（3）為證明鹽的水解是吸熱的，四位同學分別設計了如下方案，其中正確的是A．
A．甲同學：在醋酸鈉溶液中滴加2滴酚酞試劑，加熱后紅色加深，說明鹽類水解是吸熱的．
B．乙同學：在鹽酸中加入氨水，混合液溫度上升，說明鹽類水解是吸熱的．
C．丙同學：將硝酸銨晶體溶于水，水溫降低，說明鹽類水解是吸熱的．
D．丁同學：在氨水加入氯化銨固體，溶液的pH變小，說明鹽類水解是吸熱的．
（4）為探究純堿溶液呈堿性是由CO₃^2-引起的，請你用純堿溶液、酚酞、氯化鈣溶液做試劑設計一個簡單的實驗方案用試管取少量碳酸鈉溶液，滴入酚酞呈紅色，再向溶液中滴入氯化鈣溶液，產(chǎn)生白色沉淀，紅色變淺并褪去，此時Na⁺仍存在于溶液中，說明溶液的堿性由CO₃^2-引起．
（5）有資料記載：常溫下，0.1mol•L^-1的純堿溶液，發(fā)生水解的CO₃^2-離子不超過其總量的10%．請你用pH試紙設計實驗驗證之用pH試紙測常溫下0.1mol•L-1純堿溶液的pH，若pH＜12，即得證．

Answer 1

分析 （1）碳酸根離子水解顯堿性，以第一步為主；
（2）Na₂CO₃溶液中，由于CO₃^2-的水解，使得c（Na⁺）＞2c（CO₃^2-），如果要使c（Na⁺）接近2c（CO₃^2-），則需要抑制碳酸根離子水解，根據(jù)水解平衡的移動影響因素來回答；
（3）A．醋酸鈉溶液中滴入酚酞試液，加熱后若紅色加深，則升高溫度促進水解；
B．中和反應為放熱反應，測定溫度應注意隔熱；
C．硝酸銨晶體溶于水吸收熱量；
D．氨水溶液中加入氯化銨晶體，銨根離子濃度增大，引起化學平衡的移動；
（4）碳酸根離子水解使堿性，而加氯化鈣，生成白色沉淀，紅色變淺，以此說明水解呈堿性；
（5）碳酸鈉屬于強堿弱酸鹽，碳酸根離子水解而使溶液呈堿性，根據(jù)其水解程度確定溶液pH，用pH試紙測量其pH即可．

解答 解：（1）碳酸鈉為強堿弱酸鹽，碳酸根離子水解而使其溶液呈堿性，水解方程式為CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（2）Na₂CO₃溶液中，由于CO₃^2-的水解，使得c（Na⁺）＞2c（CO₃^2-），如果要使c（Na⁺）接近2c（CO₃^2-），則需要抑制碳酸根離子水解，
A、加入鹽酸會和碳酸根反應生成水和二氧化碳，碳酸根離子濃度減小，故A錯誤；
B、加入氫氧化鉀固體，會抑制碳酸根水解，使得c（Na⁺）接近2c（CO₃^2-），故B正確；
C、加水會將溶液的體積增大，導致CO₃^2-離子濃度減小，故C錯誤；
D、加入氫氧化鈉固體，會抑制碳酸根水解，但同時鈉離子的濃度增加，所以c（Na⁺）＞2c（CO₃^2-），故D錯誤；
故選：B；
（3）A．醋酸鈉溶液中滴入酚酞試液，加熱后若紅色加深，則升高溫度促進水解，即水解反應為吸熱反應，故A正確；
B．在鹽酸中加入氨水，中和反應為放熱反應，混合液溫度上升，不能說明鹽類水解是吸熱的，故B錯誤；
C．因硝酸銨晶體溶于水吸收熱量，則不能說明鹽水解為吸熱反應，故C錯誤；
D．氨水溶液中加入氯化銨晶體，銨根離子濃度增大，抑制氨水的電離，過程伴隨熱效應，則不能說明鹽類水解是吸熱的，故D錯誤；
故選A；
（4）碳酸根離子水解使堿性，而加氯化鈣，生成白色沉淀，紅色變淺，以此說明水解呈堿性，所以實驗步驟及實驗現(xiàn)象為用試管取少量碳酸鈉溶液，滴入酚酞呈紅色，再向溶液中滴入氯化鈣溶液，產(chǎn)生白色沉淀，紅色變淺并褪去，此時Na⁺仍存在于溶液中，說明溶液的堿性由CO₃^2-引起，
故答案為：用試管取少量碳酸鈉溶液，滴入酚酞呈紅色，再向溶液中滴入氯化鈣溶液，產(chǎn)生白色沉淀，紅色變淺并褪去，此時Na⁺仍存在于溶液中，說明溶液的堿性由CO₃^2-引起；
（5）常溫下，0.1mol•L^-1的純堿溶液，發(fā)生水解的CO₃^2-離子不超過其總量的10%，則溶液中c（OH^-）＞0.1mol/L×10%=0.01mol/L，則c（H⁺）＜$\frac{1{0}^{-14}}{0.01}$mol/L=10^-12mol/L，所以溶液的pH＜12，用pH試紙測量常溫下0.1mol/L碳酸鈉溶液的pH，如果溶液的pH＜12，則證明發(fā)生水解的CO₃^2-離子不超過其總量的10%，
故答案為：用pH試紙測常溫下0.1mol•L^-1純堿溶液的pH，若pH＜12，即得證．

點評 本題考查學生鹽的水解平衡的影響因素知識，側重于基礎知識的考查，注意知識的梳理和歸納，題目難度不大