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某学生在0.1mol/LNaHCO3溶液中滴加酚酞溶液1滴,整个溶液几乎没有什么变化,但溶液加热后,显明显淡红色,加热较长时间后冷却,红色不褪去。
该学生为了了解该过程的原因,进行了下列探究过程:
【实验探究】
实验1: 加热0.1mol/LNaHCO3溶液,测得溶液pH变化如下表

温度(℃)
10
20
30
50
70
80
100
pH
8.3
8.4
8.5
8.9
9.4
9.6
10.1
 
实验2:10℃时,在烧杯中加入0.1mol/LNaHCO3溶液200mL,测得该溶液pH=8.3,加热到100℃,测得pH=10.2,恢复到10℃,pH=9.8。
实验3:加热0.1mol/LNaHCO3溶液,将产生的气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊。
实验4:
①配制0.1mol/LNaHCO3溶液和0.1mol/LNa2CO3溶液各200mL,10℃时,分别测得NaHCO3溶液pH=8.3,Na2CO3溶液pH=11.5。
②加热蒸发0.1mol/L NaHCO3溶液200mL,至溶液体积100mL,停止加热,加水至200mL,冷却至原温度,测得溶液pH=9.8。
③将0.1mol/L NaHCO3溶液200mL敞口放置三天,再加水至200mL,测得溶液pH=10.1。
请根据上述实验回答下列问题:
(1)用离子方程式表示0.1mol/LNaHCO3溶液中存在的平衡(除水电离平衡外)___________
________________、_______________________________。这两个平衡以_______________
为主,理由是_______________________________.
(1)实验3得到的结论是__________________________________________________。
(1)结合实验2、3分析,加热0.1mol/LNaHCO3溶液,pH增大的原因可能是_____________
__________、______________________、________________________________。
(1)实验4①得到的结论是_______________________________________________。
(1)实验4②“加水至200mL”的目的是____________________________________________。
实验4③可以得到的结论是_______________________________________。
(1)要确定NaHCO3溶液加热后pH增大的主要原因还需要解决的问题是________________。

(本题共12分,每空1分)
(1)水解平衡,溶液显碱性
(2)加热0.1mol/LNaHCO3溶液,NaHCO3发生分解反应或促进水解平衡,产生二氧化碳。
(3)水分蒸发,NaHCO3发生分解反应,NaHCO3水解平衡被促进
(4)相同温度下,Na2CO3的水解能力和溶液碱性大于NaHCO3
(5)排除因水分蒸发导致pH增大的因素。NaHCO3常温下即可发生分解反应或碳酸氢钠水解平衡和二氧化碳溶解平衡移动。
(6)是NaHCO3发生分解生成碳酸钠?还是水解平衡向右移动?还是两者皆有。(相关合理答案均可得分)

解析试题分析:(1)NaHCO3为弱酸酸式盐,可发生电离,也发生水解反应,根据实验1表中数据可知NaHCO3溶液呈碱性,所以以水解为主。
(2)加热0.1mol/LNaHCO3溶液,将产生的气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,说明生成的气体为CO2
(3)实验2温度升高,溶液的pH增大,说明加热促进了NaHCO3的水解,实验三生成了CO2,可能为NaHCO3发生了分解反应。
(4)Na2CO3溶液的pH大,说明Na2CO3溶液的碱性强,水解程度大。
(5)加水至200mL,与原溶液体积相同,排除因水分蒸发而导致pH增大;常温下溶液的pH增大,可能是NaHCO3在常温下分解,也可能是NaHCO3的水解程度增大,或CO2的溶解平衡移动造成的后果。
(6)NaHCO3溶液加热后pH增大,可能为NaHCO3发生分解生成碳酸钠,也可能是NaHCO3水解平衡向右移动,或者两种都有,需要进一步研究。
考点:本题考查弱电解质的电离、盐类的水解、实验方案的设计与分析。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:问答题

铁是地壳中含量第二的金属元素,其单质、合金化合物在生产生活中的应用广泛。
(一)工业废水中有一定量的Cr2O72--和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的危害,必须进行处理。常用的处理方法是电解法,该法用Fe作电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解的进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(1)用Fe作电极的目的是____________________________________________________。
(2)阴极附近溶液pH升高的原因是___________(用电极反应式解释);溶液中同时生成的沉淀还有___________。
(二)氮化铁磁粉是一种磁记录材料,利用氨气在400℃以上分解得到的氮原子渗透到高纯铁粉中可制备氮化铁。制备高纯铁涉及的主要生产流程如下:

已知:①某赤铁矿石含60.0Fe2O3、3.6% FeO,还含有Al2O3、MnO2、CuO等。
②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:

(3)步骤②中加双氧水的目的是__________________,pH控制在3.4的作用是_______________________;已知25℃时,Ksp[Cu(OH) 2] =2.0×10-20,该温度下反应:Cu2++2H2O Cu(OH) 2+2H+的平衡常数K=_______。
(4)如何判断步骤③中沉淀是否洗涤干净?_____________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

甲、乙两位同学设计用实验确定某酸HA是弱电解质,存在电离平衡,且改变条件平衡发生移动。实验方案如下: 
甲:取纯度相同,质量、大小相等的锌粒于两支试管中,同时加入 0.1 mol·L-1的HA溶液、稀盐酸各10 mL,按图装好,观察现象。

乙:① 用pH计测定浓度均为0.1 mol·L-1的HA溶液和稀盐酸的pH;
② 再取0.1 mol·L-1的HA溶液和稀盐酸各2滴(1滴约为1/20 mL)分别稀释至100 mL,再用pH计测其pH变化。
(1)乙的方案中说明HA是弱电解质的理由是:测得0.1 mol·L-1的HA溶液的
pH   1(填“>”、“<”或“=”);甲方案中,说明HA是弱电解质的实验现象是:
    (填序号)
A.加入两种稀酸后,两个试管上方的气球同时鼓起,且一样大
B.加入HA溶液后,试管上方的气球鼓起慢
C.加入稀盐酸后,试管上方的气球鼓起慢
(2) 乙同学设计的实验第    步,能证明改变条件弱电解质平衡发生移动。甲同学为了进一步证明弱电解质电离平衡移动的情况,设计如下实验:
①使HA的电离程度和c(H+)都减小,c(A-)增大,可在0.1 mol·L-1的HA溶液中,选择加入      试剂(选填“A”、“B”、“C”或“D”,下同);
②使HA的电离程度减小,c(H+)和c(A-)都增大,可在0.1 mol·L-1的HA溶液中,选择加入        试剂。
A.NaA固体(可完全溶于水)
B.1 mol·L-1 NaOH溶液
C.1 mol·L-1 H2SO4
D.2 mol·L-1 HA

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视                                ,直到最后加入一滴盐酸后,溶液由          色变为        ,且                               为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________

A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则反应消耗盐酸的体积为________ mL,

(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表:
滴定
次数
待测NaOH溶液的体积/mL
0.100 mol/L盐酸的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积/mL
第一次
25.00
0.20
20.22
 
第二次
25.00
0.56
24.54
 
第三次
25.00
0.42
20.40
 
 
依据上表数据求得NaOH溶液的物质的量浓度为                。 

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(1)某学习小组用0.80mol/L标准浓度的烧碱溶液测定未知浓度的盐酸。
①滴定管如图所示,用      滴定管盛装标准浓度的氢氧化钠溶液(填“甲”或“乙”)。

②用滴定的方法来测定盐酸的浓度,实验数据如下所示:

实验编号
待测HCl溶液的体积(mL)
滴入NaOH溶液的体积(mL)
1
20.00
23.00
2
20.00
23.10
3
20.00
22.90
 
该未知盐酸的浓度为(保留两位有效数字)_______________。
③下列操作会使所测得的盐酸的浓度偏低的是__________:
A.盛装待测液的锥形瓶用水洗后未干燥
B.滴定前,碱式滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
C.碱式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准氢氧化钠溶液润洗
D.读碱式滴定管的刻度时,滴定前仰视凹液面最低处,滴定后俯视读数
(2)某课外活动小组为了测定某氯化锶(SrCl2)样品的纯度,设计了如下方案:称取1.0 g样品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO3 2.38 g的AgNO3溶液(溶液中除Cl外,不含其他与Ag反应生成沉淀的离子),Cl即被全部沉淀。然后用含Fe3的溶液作指示剂,用0.2 mol·L-1的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag以AgSCN白色沉淀的形式析出,以测定氯化锶样品的纯度。
请回答下列问题: 
①判断滴定达到终点的现象是_______________________________________________。
②考虑Ag和Fe3在酸或碱性溶液中的存在形式,在实施滴定的溶液以呈_____(选填“酸性”、“中性”或“碱性”)为宜。 
③在终点到达之前的滴定过程中,两种沉淀表面会吸附部分Ag,需不断剧烈摇动锥形瓶,否则会使n(Cl)的测定结果________(选填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

酸碱中和滴定是应用最多的滴定。现在以酚酞为指示剂,用已知浓度的NaOH溶液去滴定一定体积、未知浓度的HCl溶液。
(1)在滴定中,若实验操作不当会导致实验误差。下列操作会使实验结果偏高的是      
①酸式滴定管洗涤后没有用待测液润洗
②碱式滴定管洗涤后没有用标准液润洗
③在滴定过程中,向锥形瓶中添加蒸馏水
④待测液从锥形瓶中溅出
⑤滴定过程中起始读数时俯视,终点后读数时仰视
(2)在滴定管使用时首先应该进行的操作是_______________________,滴定过程中左手控制滴定管,右手旋摇锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化,达到滴定终点的现象是:______________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

如图所示的装置中,金属a能从酸中置换出H2,b为碳棒,关于此装置的各种叙述中不正确的是(   )

A.碳棒上有气体放出,溶液pH值变大
B.a是正极,b是负极
C.导线中有电子流动,电子从a极到b极
D.a极上发生了氧化反应

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

美国圣路易斯大学研制新型的乙醇燃料电池,用质子(H+)溶剂,在200oC左右供电。电池总反应为:C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O,下图是该电池的示意图,下列说法正确的是

A.a极为电池的正极
B.电池工作时电流由a极沿导线经灯泡再到b极
C.电池正极的电极反应为:4H+ + O2 + 4e=2H2O
D.电池工作时,1mol乙醇被氧化时就有6mol电子转移

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁做电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的装置如图所示。下列推断合理的是(   )

A.铁是阳极,电极反应为Fe-6e+4H2O===FeO+8H
B.镍电极上的电极反应为2H2O+2e-==H2↑+2OH-
C.若隔膜为阴离子交换膜,则OH自右向左移动
D.电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高,最终溶液pH不变

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