Question

【题目】Na2CO3和NaHCO3是中学化学中常见的物质，在生产生活中有重要的用途

(1)常温下，0.1mol/L碳酸钠溶液pH约为12。原因是_____(用离子方程式表示)。

(2)若在FeCl3溶液中加入碳酸氢钠浓溶液，观察到红褐色沉淀和无色气体，用离子方程式解释产生该现象的原因________。

(3)工业回收铅蓄电池中的铅，常用Na2CO3或NaHCO3溶液处理铅膏(主要成分PbSO4)获得PbCO3，再经过处理最终得到Pb。

①PbCO3的溶解度______PbSO4(填“大于”或“小于”)。

②用离子方程式解释Na2CO3的作用________。

③用等体积、等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液分别处理PbSO4，Na2CO3溶液中的PbSO4转化率较大。原因是________。

(4)25℃时，在10mL0.1mol·L－1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L－1HCl溶液，溶液的pH逐渐降低，此时溶液中含碳微粒的物质的量分数变化如图所示：

①请写出OAB段的离子方程式________。

②当pH＝7时，溶液中主要含有哪些离子________。(除H+和OH-外)

Answer 1

【答案】+H2O+OH 3+Fe3+=Fe(OH)3↓+3CO2↑ 小于 PbSO4(s)+PbCO3(s)+ 等体积等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，由于碳酸氢根的电离程度小，导致碳酸根离子浓度小，而碳酸钠溶液中碳酸根浓度大，所以碳酸钠使得PbSO4(s)+PbCO3(s)+向正方向移动的程度更大，即Na2CO3溶液中的PbSO4转化率大 +H+= Na＋、Cl－、

【解析】

(1)碳酸钠溶液中碳酸根离子水解，使得溶液显碱性；

(2)在FeCl3溶液中加入碳酸氢钠浓溶液，二者发生双水解反应，生成氢氧化铁红褐色沉淀和二氧化碳无色气体；

(3)用Na2CO3或NaHCO3溶液处理铅膏(主要成分PbSO4)获得PbCO3，发生了沉淀的转化，PbSO4+ Na2CO3PbCO3+ Na2SO4，结合平衡移动的影响因素分析解答；

(4)根据图象，随着盐酸的加入，逐渐减少，逐渐增多，到B点时，完全反应，达到最多，随后逐渐减少，碳酸分子逐渐增多，据此分析解答。

(1)常温下，0.1mol/L碳酸钠溶液中碳酸根离子水解，使得溶液显碱性，水解的离子方程式为+H2O+OH，故答案为：+H2O+OH；

(2)在FeCl3溶液中加入碳酸氢钠浓溶液，二者发生双水解反应，生成氢氧化铁红褐色沉淀和二氧化碳无色气体，反应的离子方程式为3+Fe3+=Fe(OH)3↓+3CO2↑，故答案为：3+Fe3+=Fe(OH)3↓+3CO2↑；

(3)①用Na2CO3或NaHCO3溶液处理铅膏(主要成分PbSO4)获得PbCO3，发生了沉淀的转化：PbSO4+ Na2CO3+PbCO3+ Na2SO4，说明PbCO3的溶解度小于PbSO4，故答案为：小于；

②用Na2CO3或NaHCO3溶液处理铅膏(主要成分PbSO4)获得PbCO3，发生了沉淀的转化：PbSO4+ Na2CO3 PbCO3+ Na2SO4，离子方程式为PbSO4(s)+PbCO3(s)+，故答案为：PbSO4(s)+PbCO3(s)+；

③等体积、等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中，Na2CO3中的c(CO32-)大，能够使PbSO4(s)+PbCO3(s)+的平衡正向移动的程度增大，因此Na2CO3溶液中的PbSO4转化率较大，故答案为：等体积等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，由于碳酸氢根的电离程度小，导致碳酸根离子浓度小，而碳酸钠溶液中碳酸根浓度大，所以碳酸钠使得PbSO4(s)+PbCO3(s)+向正方向移动的程度更大，即Na2CO3溶液中的PbSO4转化率大；

(4)①根据图象，随着盐酸的加入，逐渐减少，逐渐增多，到B点时，完全反应，达到最多，随后逐渐减少，碳酸分子逐渐增多，因此OAB段碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠，反应的离子方程式为+H+=，故答案为：+H+=

②根据图象，当pH＝7时，碳酸钠完全转化为碳酸氢钠，且部分碳酸氢钠与盐酸反应生成了碳酸，此时溶液中主要存在碳酸氢钠、氯化钠和碳酸，存在的离子主要有Na＋、Cl－、，故答案为：Na＋、Cl－、。