Question

【題目】NaOH溶液可用于多種氣體的處理．
（1）CO2是溫室氣體，可用NaOH溶液吸收得到Na2CO3或NaHCO3 ． ①Na2CO3俗稱純堿，因CO32﹣水解而使其水溶液呈堿性，寫出CO32﹣第一步水解的離子方程式 ． 已知25℃時，CO32﹣第一步水解的平衡常數Kh=2×10﹣4mol/L，當溶液中c（HCO3﹣）：c（CO32﹣）=20：1 時，溶液的pH= ．
②泡沫滅火器中通常裝有NaHCO溶液和Al2（SO4）3溶液，請寫出這兩種溶液混合時的離子反應方程式 ．
（2）金屬與濃硝酸反應產生的NO2可用NaOH溶液吸收，反應方程式為：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O．含0.2molNaOH的水溶液與0.2mol NO2恰好完全反應得1L溶液A，溶液B為0．1molL﹣1CH3COONa溶液，則兩份溶液中c（NO3﹣）、c（NO2﹣）和c（CH3COO﹣）由大到小的順序為（已知HNO2的電離常數Ka=7.1×10﹣4molL﹣1 ， CH3COOH的電離常數Ka=1.7×10﹣5molL﹣1）．可使溶液A和溶液B的 pH相等的方法是 ． A．向溶液A中加適量NaOH B．向溶液A中加適量水
C．向溶液B中加適量NaOH D．向溶液B中加適量水
（3）煙氣中的SO2會引起酸雨，可利用氫氧化鈉溶液吸收．吸收SO2的過裎中，溶液中H2SO3、HSO3﹣、SO32﹣三者所占物質的量分數（a）隨pH變化的關系如圖所示：
①圖中pH=7時，溶液中離子濃度關系正確的是 ．
A．c（Na+）＞2c（SO32﹣）＞c（HSO3﹣）
B．c（Na+）=c（SO32﹣ ）+c（HSO3﹣）+c（H2SO3）
C．c（OH﹣）=c（H+）+c（H2SO3）+c（HSO3﹣）
D．c（Na+）＞c（HSO3﹣）＞c（SO32﹣ ）＞c（H+）=c（OH﹣）
②利用上圖中數據，求反應H2SO3=2H++SO32﹣的平衡常數的數值 ．

Answer 1

【答案】
（1）CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣；9；3HCO3﹣+Al3+=Al（OH）3↓+3CO2↑
（2）c（NO3﹣）＞c（NO2﹣）＞c（CH3COO﹣）； AD
（3）A；0.27
【解析】解：（1）①CO32﹣水解而使其水溶液呈堿性，寫出CO32﹣第一步水解的離子方程式為：CO32﹣+H2OHCO3﹣+OH﹣，水解常數Kh= =2×10﹣4，當溶液中c（HCO3﹣）：c（CO32﹣）=20：1時，c（OH﹣）=10﹣5mol/L，由水的離子積Kw可知，c（H+）=10﹣9mol/L，所以pH=﹣lg10﹣9=9，

所以答案是：CO32﹣+H2OHCO3﹣+OH﹣；9；

②Al2（SO4）3與NaHCO3混合時能相互促進水解生成氫氧化鋁沉淀、二氧化碳氣體，離子方程式為Al3++3HCO3﹣═Al（OH）3↓+3CO2↑，

所以答案是：3HCO3﹣+Al3+=Al（OH）3↓+3CO2↑；（2）0.2mol NaOH的水溶液與0.2mol NO2恰好完全反應得1L溶液A，由2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O，得到溶液A中NaNO3物質的量濃度為0.1mol/L，NaNO2物質的量濃度為0.1mol/L，溶液B為0.1molL﹣1的CH3COONa溶液；

HNO2的電離常數Ka=7.1×10﹣4molL﹣1，CH3COOH的電離常數Ka=1.7×10﹣5molL﹣1，說明CH3COOH酸性小于HNO2的酸性，溶液中醋酸根離子水解程度大于亞硝酸根離子水解程度，溶液B堿性大于A溶液，兩溶液中c（NO3﹣）、c（NO2﹣）和c（CH3COO﹣）由大到小的順序為c（NO3﹣）＞c（NO2﹣）＞c（CH3COO﹣），

A．向溶液A中加適量NaOH，增大堿性，可以調節溶液pH相等，故正確；

B．溶液B堿性大于A溶液，向溶液A中加適量水，稀釋溶液，堿性減弱，不能調節溶液pH相等，故錯誤；

C．溶液B堿性大于A溶液，向溶液B中加適量NaOH，溶液pH更大，故錯誤；

D．向溶液B中加適量水，稀釋溶液堿性減弱，可以調節溶液pH相等，故正確；

所以答案是：c（NO3﹣）＞c（NO2﹣）＞c（CH3COO﹣）；AD；（3）①A、由電荷守恒可知，c（H+）+c（Na+）═2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（OH﹣），中性溶液則c（H+）═c（OH﹣），則c（Na+）═2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣），所以c（Na+）＞2c（SO32﹣），而圖可知pH=7時，c（SO32﹣）=c（HSO3﹣），則c（Na+）＞2c（SO32﹣）＞c（HSO3﹣），故A 正確；

B、由電荷守恒可知，c（H+）+c（Na+）═2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣）+c（OH﹣），中性溶液則c（H+）═c（OH﹣），則c（Na+）═2c（SO32﹣）+c（HSO3﹣），c（SO32﹣）≠c（H2SO3），故B錯誤；

C、pH=7時，c（H+）=c（OH﹣），故C錯誤；

D、SO32﹣+H2OHSO3﹣+OH﹣，HSO3﹣H++SO32﹣，亞硫酸兩步水解，則離子濃度為c（Na+）＞c（HSO3﹣）=c（SO32﹣）＞c（H+）=c（OH﹣），故D錯誤；所以答案是：A；

②亞硫酸的第一步電離方程式為：H2SO3H++HSO3﹣，根據圖象可知，pH=0時，亞硫酸濃度為0.9mol/L，亞硫酸氫根離子濃度為0.24mol/L，此時氫離子濃度為1mol/L，則Ka1= ≈0.27，所以答案是：0.27．