Question

9．現(xiàn)有常溫下的0.1mol•l^-1純堿溶液．
（1）該溶液呈堿性是因為存在水解平衡，相關(guān)離子方程式是：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-
（2）為證明存在上述平衡，進行如下實驗：在0.1mol•l^-1純堿溶液中滴加酚酞，溶液顯紅色，再往溶液中滴加BaCl₂或CaCl₂（填化學(xué)式）溶液，紅色逐漸退為無色，說明上述觀點成立．
（3）室溫下pH為a的Na₂CO₃溶液中，水電離產(chǎn)生的c（OH^-）=10^a-14mol/L．
（4）室溫下pH均為a的Na₂CO₃和NaOH溶液中，水電離產(chǎn)生的c（OH^-）之比=10^2a-14．

Answer 1

分析 （1）碳酸鈉是強堿弱酸鹽，水溶液中碳酸根離子分步水解，溶液呈堿性；
（2）設(shè)計實驗時根據(jù)碳酸根離子水解時溶液顯堿性，而加入物質(zhì)引起平衡的移動后溶液的堿性消失來分析；
（3）純堿溶液水解顯堿性，且此溶液中所有的氫離子和氫氧根均全部來自于水的電離；
（4）室溫下pH為a的Na₂CO₃溶液中，水電離產(chǎn)生的c（OH^-）=10^a-14mol/L；而在NaOH溶液中，水的電離被抑制，溶液中的氫氧根幾乎全部來自于氫氧化鈉的電離，而氫離子全部來自于水的電離．

解答 解：（1）碳酸鈉是強堿弱酸鹽，水溶液中碳酸根離子分步水解，溶液呈堿性，水解離子方程式為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-，
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（2）碳酸根離子水解時溶液顯堿性，而加入物質(zhì)引起平衡的移動后溶液的堿性消失，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溶液或是氯化鋇溶液，若溶液紅色退去，則證明純堿溶液顯堿性的原因是CO₃^2-存在水解平衡故答案為：BaCl₂或CaCl₂；
（3）純堿溶液水解顯堿性，且此溶液中所有的氫離子和氫氧根均全部來自于水的電離．pH=a的Na₂CO₃溶液中，c（H⁺）=10^-amol/L，
c（OH^-）=10^a-14mol/L，其中c（OH^-）是水電離出的全部氫氧根，故答案為：10^a-14mol/L；
（4）室溫下pH為a的Na₂CO₃溶液中，水電離產(chǎn)生的c（OH^-）=10^a-14mol/L；而在NaOH溶液中，水的電離被抑制，溶液中的氫氧根幾乎全部來自于氫氧化鈉的電離，而氫離子全部來自于水的電離，故pH=a的氫氧化鈉溶液中，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=$\frac{1{0}^{a-14}}{1{0}^{-a}}$=10^2a-14，故答案為：10^2a-14．

點評 本題考查了酸堿混合的定性判斷、溶液pH的計算，題目難度中等，注意掌握溶液酸堿性與溶液pH的關(guān)系及計算方法，明確水的電離及其影響因素，明確酸堿溶液抑制了水的電離、能夠水解的鹽溶液促進了水的電離．