精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

(12分)Na2CO3俗称纯碱、苏打,NaHCO3俗称小苏打,两者在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用。某化学兴趣小组设计了如下实验来探究两者的某些性质。请你根据所学知识帮他们完成有关的设计和实验。

(1)甲同学测定两者的酸碱性:各取一定量的固体溶于水,配成相同浓度的溶液,测定其pH值,测定结果为Na2CO3、NaHCO3的pH分别为a和b(a、b均大于7)。

Ⅰ.测定溶液的pH值所用的主要仪器有:pH试纸、表面皿、          和标准比色卡。

Ⅱ.有关①100mL0.1 mol·L-1NaHCO3、②100mL0.1 mol·L-1Na2CO3两种溶液的叙述不正确的是(    )

   A.溶液中水电离出的OH-个数:②>①     B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①

C.①溶液中:c(CO32-)>c(H­2CO3)          D.②溶液中:c(HCO3-)>c(H­2CO3)

(2)乙同学取一定量的碳酸钠溶液于试管中,滴加2~3滴酚酞试液,发现溶液变红,继续滴加BaCl2溶液,预计可观察到                              ,请你结合必要的离子方程式,应用平衡的观点解释有关现象的产生:                                       

(3)常温下,现有pH均为11的标签模糊的NaOH和Na2CO3溶液,则NaOH溶液中由水电离出来的OH-浓度为Na2CO3溶液中水电离出来OH-浓度的       倍。丙同学设计如下实验予以区别:各取1mL两种溶液加水稀释至1L,分别测定其pH。请问丙同学是如何判断哪瓶溶液为Na2CO3溶液?              ;丁同学各取1mL两种溶液,分别滴加少量AlCl3溶液观察有无沉淀或气体进行鉴别,则溶液滴加后同时产生沉淀和气体的反应离子方程式为                                        

(4)已知:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,不考虑其它因素影响,现将0.400 mol·L1的Na2CO3溶液和0.200 mol·L1的CaCl2溶液等体积混合,则混合后溶液中Ca2+浓度为     mol·L1

 

【答案】

(1)Ⅰ.玻璃棒(1分) Ⅱ.C(1分)

 (2)红色褪去,产生白色沉淀 (2分) ;由于Ba2+ +CO32-=BaCO3↓,使得溶液中CO32-浓度减少,水解平衡CO32- + H2O=HCO3-+OH-向左移动,OH-浓度减少,红色褪去。(2分)  (1个离子方程式1分,文字说明1分)

   (3)10-8 (1分)   pH值较大的是Na2CO3(1分)(其它合理答案也给分)

3CO32-+2Al3++3H2O=3CO2↑+2Al(OH)3↓(2分)

(4)4.96×10-8    (2分)

【解析】(1)测定pH时必须用玻璃棒蘸取待测液滴在试纸上;因为在相同浓度的条件下,碳酸钠的电离程度大于碳酸氢钠的电离程度,即碳酸钠对水电离的促进程度大,A正确。根据水解方程式CO32+H2O HCO3+OH、HCO3+H2OH2CO3+OH,可知每消耗1mol CO32水解后就生成2mol阴离子,而HCO3的水解则是消耗1mol,就产生1mol,阴离子的个数是不变的,所以溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①,B正确。碳酸氢钠显碱性,说明其水解程度大于其电离程度,所以c(CO32-)<c(H­2CO3),C不正确。CO32的水解主要以第一步水解为主,所以溶液中c(HCO3-)>c(H­2CO3),D正确。

(2)碳酸钠水解显碱性方程式为CO32+H2O HCO3+OH、HCO3+H2OH2CO3+OH。滴加BaCl2溶液,Ba2会结合CO32生成BaCO3沉淀,使水解平衡向逆反应方向移动,碱性降低,红色会褪去。

(3)强碱氢氧化钠是抑制水的电离,pH为11,说明溶液中由水电离出的氢离子和OH浓度均是1011。而碳酸钠水解显碱性,是促进水的电离,所以溶液中由水电离出的OH浓度为103,所以是前者的108倍。强碱溶液中不存在其电离平衡,当稀释100倍是氢氧化钠的pH将减小3个单位,即由11到8。而碳酸钠中存在水解平衡,稀释会促进水解,但碱性会降低,但会高于氢氧化钠的pH。由于铝离子和CO32的水解相互促进,所以会产生氢氧化铝沉淀,同时生成CO2气体。

(4)等体积混合后,CO32和Ca2的浓度分别为0.200 mol·L1和0.100 mol·L1,此时二者之积是0.02>4.96×10-9,即会产生碳酸钙沉淀。因为碳酸钠过量,剩余碳酸钠的物质的量浓度是0.100

 

mol·L1,根据溶度积常数的表达式可知混合后溶液中Ca2+浓度为                       mol·L1

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2011?上海)工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式如下:2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O
根据题意完成下列填空:
(1)在上述反应的反应物和生成物中,属于非极性分子的电子式
,属于弱酸的电离方程式
HF?H++F-
HF?H++F-

(2)反应物中有两种元素在元素周期表中位置相邻,下列能判断它们的金属性或非金属性强弱的是
ac
ac
(选填编号).
a.气态氢化物的稳定性         b.最高价氧化物对应水化物的酸性
c.单质与氢气反应的难易       d.单质与同浓度酸发生反应的快慢
(3)反应物中某些元素处于同一周期.它们最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为
Al(OH)3+OH-═AlO2-+H2O
Al(OH)3+OH-═AlO2-+H2O

(4)Na2CO3俗称纯碱,属于
离子
离子
晶体.工业上制取纯碱的原料是
氯化钠、二氧化碳、氨气
氯化钠、二氧化碳、氨气

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

Na2CO3俗称纯碱,其水解示意图如下:

请指出Na2CO3水溶液的酸碱性,并回答Na2CO3水溶液中可能存在的离子.
碱性;Na+、CO32-、HCO3-、OH-、H+
碱性;Na+、CO32-、HCO3-、OH-、H+

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

CO2、SO2、NOx是重要的非金属氧化物,与我们的生存环境息息相关.
(1)SO2、NOx是形成酸雨和光化学烟雾的环境污染性气体,研究发现,空气中少量的 NO2能参与硫酸型酸雨的形成,反应过程如下:
①SO2+NO2=SO3+NO   ②SO3+H2O=H2SO4   ③2NO+O2=2NO2
则NO2在上述过程中的作用与H2SO4在下述变化中的作用相似的是
BD
BD

?A.潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶     B.硫化氢通入浓H2SO4
?C.亚硫酸钠固体中加入H2SO4              D.制备乙酸乙酯时加入浓H2SO4
(2)CO2可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3
?①Na2CO3俗称纯碱,因CO32-水解而使其水溶液呈碱性,试写出CO32-水解的离子方程式(忽略第二步水解)
CO32-+H2O=HCO3-+OH-
CO32-+H2O=HCO3-+OH-
,其水解反应的平衡常数(即水解常数)的表达式为Kh=
C(HCO3-)C(OH-)
C(CO32-)
C(HCO3-)C(OH-)
C(CO32-)

?②已知25℃时,Kh=2×10-4mol/L,则当溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=2:1时,试求溶液的pH=
10
10

?③0.1mol/L Na2CO3溶液中c(OH-)-c(H+)=
C(HCO3- )+2C(H2CO3
C(HCO3- )+2C(H2CO3
[用含c(HCO-3)、c(H2CO3)的关系式表示].
(3)汽车尾气的主要成分是一氧化碳和氮氧化物,治理尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器,发生如下反应:
2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g);△H<0.
若在一定温度下,将2molNO、lmolCO充入固定容积的容器中,反应过程中各物质的浓度变化如图所示.则从开始到达到平衡状态的过程中,平均反应速率v(CO2)=
0.027mol/L.min
0.027mol/L.min
(结果保留两位有效数字).该温度下,反应的化学平衡常数为:K=
5
144
L/mol
5
144
L/mol
(用分数表示).20min时,若改变反应条件,导致N2浓度发生如图所示的变化,则改变的条件可能是
B
B
(填字母).
①加入催化剂  ②降低温度   ③缩小容器体积   ④增加CO2的物质的量
A.只有①B.只有②C.只有③D.只有④

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

化学来源于生活,并应用于生活,下列有关说法不正确的是(  )
A、HF常用于雕刻玻璃,但其属于弱酸B、石英、玛瑙、水晶通常作为装饰品使用,其主要成分均为二氧化硅C、Na2CO3俗称纯碱,其可与盐酸反应,故可用于治疗人体内胃酸过多D、甲醛能使蛋白质变性,所以可用甲醛水溶液浸泡动物标本,以达到防腐的作用

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:2012届浙江省开化县华埠中学高三化学冲刺综合测试化学试卷(带解析) 题型:填空题

工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式如下:
2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O。根据题意完成下列填空:
⑴在上述反应的反应物和生成物中,CO2的电子式                  ,属于弱酸的电离方程式                                        。若0.1mol?L1的该弱酸溶液的pH为a,则该弱酸的电离度为                   (用a表示)
⑵反应物中有两种元素在元素周期表中位置相邻,下列能判断它们的金属性或非金属性强弱的是      (选填编号)。
a.气态氢化物的稳定性         b.最高价氧化物对应水化物的酸性
c.单质与氢气反应的难易       d.单质与同浓度酸发生反应的快慢
⑶反应物中某些元素处于同一周期。它们最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为                                                          
⑷Na2CO3俗称纯碱,属于       晶体。工业上制取纯碱的原料是                   
⑸F2能溶于NaOH溶液中生成OF2,写出该反应的化学方程式并配平
                                                                         

查看答案和解析>>

同步练习册答案