Question

10℃时，在烧杯中加入0.1mol/L的NaHCO₃溶液400mL，加热，测得该溶液的PH发生如下变化：

温度（℃）	10	20	30	40	70
pH	8.3	8.4	8.5	8.9	9.4

（1）甲同学认为，该溶液的pH升高的原因是HCO₃^-的水解程度增大，故碱性增强，该反应的离子方程式为：

 

；
（2）乙同学认为，溶液pH升高的原因是NaHCO₃受热分解，生成了Na₂CO₃，并推断Na₂CO₃的水解程度

 

（填“大于”或“小于”）NaHCO₃；
（3）丙同学认为，要确定上述哪种说法合理，只要把加热后的溶液冷却到10℃后再测定溶液pH，若pH

 

8.3（填“＞”、“＜”或“=”），说明乙正确；
（4）丁同学设计如下实验方案对甲、乙同学的解释进行判断：实验装置如图，加热煮沸NaHCO₃溶液，发现试管A中产生沉淀，说明

 

（填“甲”或“乙”）推断正确；
（5）将一定体积0.1mol/L的NaHCO₃溶液置于烧杯中加热至微沸（溶液体积不变），测其pH为10.4；将烧杯冷却至室温，过一段时间（溶液体积不变）测得pH为9.5．据此资料可以判断

 

（填“甲”或“乙”）推测正确，原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）水解是吸热过程，升温HCO₃^-的水解程度增大，故碱性增强，碳酸氢根离子水解生成碳酸和氢氧根离子；
（2）碳酸钠是强碱弱酸盐能水解，且碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠的水解程度；
（3）温度不变溶液的pH值增大，说明生成碳酸钠；
（4）加热碳酸氢钠A试管氢氧化钙出现沉淀，证明反应生成了二氧化碳气体；
（5）依据冷却到室温溶液PH中的分析反应过程中生成了新的物质；碳酸钠水解程度大于碳酸氢钠，溶液减小增强；

解答：（1）碳酸氢钠是强碱弱酸酸式盐，能水解导致溶液呈碱性，水解方程式为：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
故答案为：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（2）碳酸钠是强碱弱酸盐能水解，碳酸是二元弱酸，第一步电离程度远远大于第二步电离，所以碳酸根离子的第一步水解程度远远大于第二步水解程度，导致碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠的水解程度，
故答案为：大于；
（3）PH＞8.3，溶液pH升高的原因是NaHCO₃受热分解，生成了Na₂CO₃，说明乙正确；
故答案为：＞；
（4）加热煮沸NaHCO₃溶液，发现试管A中产生沉淀，说明加热分解算错了二氧化碳气体，证明乙正确；
故答案为：乙；
（5）将一定体积0.1mol/L的 NaHCO₃溶液置于烧杯中加热至微沸（溶液体积不变），测其pH为9.8；将烧杯冷却至室温，过一段时间（溶液体积不变）测得pH为10.1，溶液冷却至室温后pH大于8.4，说明此实验过程中溶液有新物质生成；所以乙正确；
故答案为：乙；溶液冷却至室温后pH大于8.4，说明此实验过程中溶液有新物质生成．

点评：本题碳酸氢钠考查了碳酸氢钠的性质，实验探究物质性质的设计方案，反应产物的判断，盐类水解的分析应用，题目难度中等．