Question

现对0.1mol/L的纯碱溶液进行相关研究．
（1）用pH试纸测定该溶液的pH，其正确的操作______．
（2）由上测得纯碱溶液呈碱性，请用离子方程式表示其原因：______．
（3）某同学根据所学知识对Na₂CO₃溶液进行分析，写出了以下四个关系式．请你判断：在正确的关系式后面打“√”，在错误的后面写出正确的关系式．
①c（Na⁺）=2[c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）]：______；
②c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-）：______；
③c（OH^-）=c（H⁺）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）：______；
④c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-）：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）测定pH的步骤为蘸、滴、对比；
（2）碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子；
（3）Na₂CO₃溶液中，存在物料守恒式为c（Na⁺）=[c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）]，电荷守恒式为c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-），并结合水解显碱性来分析解答．
解答：解：（1）测定pH的步骤为用玻璃棒蘸取待测液，滴在pH试纸上，颜色变化后与标准比色卡对比，然后确定溶液的pH，
故答案为：用玻璃棒蘸取待测液，滴在pH试纸上，颜色变化后与标准比色卡对比；
（2）碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子，溶液显碱性，离子反应为CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（3）①Na₂CO₃溶液中，存在物料守恒式为c（Na⁺）=[c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）]，显然c（Na⁺）=2[c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）]关系错误，
故答案为：c（Na⁺）=[c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（H₂CO₃）]；
②Na₂CO₃溶液中，溶液不显电性，由电荷守恒可知c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-），故答案为：√；
③Na₂CO₃溶液中，由质子守恒可知，c（OH^-）=c（H⁺）+c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃），故答案为：c（OH^-）=c（H⁺）+c（HCO₃^-）+2c（H₂CO₃）；
④Na₂CO₃溶液中，由化学式可知，c（Na⁺）＞c（CO₃^2-），又由CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，则离子浓度关系为c（Na⁺）＞c（CO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（HCO₃^-），
故答案为：√．
点评：本题考查盐类水解及离子浓度的关系，明确溶液中的三个守恒式及水解反应是解答本题的关键，注意pH测定的规范操作，题目难度不大．