Question

10℃時加熱NaHCO₃飽和溶液，測得該溶液的pH發生如下變化：

溫度（℃）	10	20	30	加熱煮沸后冷卻到50℃
pH	8.3	8.4	8.5	8.8

甲同學認為，該溶液的pH值升高的原因是HCO₃^-的水解程度增大，故堿性增強，該反應的離子方程式為

 

．
乙同學認為，溶液pH升高的原因是NaHCO₃受熱分解，生成了Na₂CO₃，并推斷Na₂CO₃的水解程度

 

（填“大于”或“小于”）NaHCO₃．
丙同學認為甲、乙的判斷都不充分．丙認為：
（1）只要在加熱煮沸的溶液中加入足量的試劑X，若產生沉淀，則

 

（填“甲”或“乙”）判斷正確．試劑X是

 

．A、Ba（OH）₂溶液  B、BaCl₂溶液  C、NaOH溶液  D、澄清石灰水
（2）將加熱后的溶液冷卻到10℃，若溶液的pH

 

（填“高于”、“低于”或“等于”）8.3，則

 

（填“甲”或“乙”）判斷正確．
（3）常溫下，在測得PH都等于9的NaOH溶液和Na₂CO₃溶液中，由水電離的OH^-濃度分別為amol/L和bmol/L，則a與b的關系：

 

．

Answer 1

分析：碳酸氫鈉是強堿弱酸酸式鹽，能水解導致溶液呈堿性，加熱促進水解；碳酸鈉是強堿弱酸鹽能水解，且碳酸鈉的水解程度大于碳酸氫鈉的水解程度．
（1）碳酸氫鈉和氯化鋇不反應，但碳酸鈉和氯化鋇能反應生成白色沉淀碳酸鋇；
（2）若加熱后碳酸氫鈉不分解，溶液仍然是碳酸氫鈉溶液，溫度不變溶液的pH值也不變；
（3）NaOH抑制水的電離，Na₂CO₃促進水的電離，可根據pH計算水的電離，以此可確定a與b的關系．

解答：解：碳酸氫鈉是強堿弱酸酸式鹽，能水解導致溶液呈堿性，水解方程式為HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；碳酸鈉是強堿弱酸鹽能水解，碳酸是二元弱酸，第一步電離程度遠遠大于第二步電離，所以碳酸根離子的第一步水解程度遠遠大于第二步水解程度，導致碳酸鈉的水解程度大于碳酸氫鈉的水解程度，
故答案為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；大于；
（1）碳酸氫鈉和氯化鋇不反應，但碳酸鈉和氯化鋇能反應生成白色沉淀碳酸鋇：Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl，向碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液中加入氫氧化鋇或氫氧化鈣都生成白色沉淀，向碳酸鈉溶液或碳酸氫鈉溶液中加入氫氧化鈉都不產生明顯現象，故答案為：乙；B；
（2）若加熱后碳酸氫鈉不分解，溶液仍然是碳酸氫鈉溶液，溫度不變溶液的PH值也不變，由此證明甲是正確的，故答案為：等于；甲；
（3）在測得PH都等于9的NaOH溶液和Na₂CO₃溶液中，NaOH溶液由水電離的OH^-濃度為a=10^-9mol/L，Na₂CO₃溶液由水電離的OH^-濃度為b=10^-5mol/L，
則a=10^-4b，故答案為：a=10^-4b．

點評：本題考查較為綜合，涉及鹽類的水解和實驗方案的評價，側重于學生的實驗能力和評價能力的考查，注意把握鹽類水解的原理和規律，把握物質的性質，難度不大．