Question

17．现有浓度均为0.01mol•L^-1的下列溶液：①H₂SO₄   ②CH₃COOH  ③NaOH   ④Na₂CO₃
请回答下列问题：
（1）已知：T℃，K_W=1×10^-13，则T℃＞25℃（填“＞”、“＜”或“=”），
T℃时，0.01mol•L^-1的NaOH溶液的pH=11．
（2）①②③④四种溶液中由水电离出的OH^-浓度由大到小的顺序是（填序号）④②③①．
（3）将装有适量0.01mol•L^-1Na₂CO₃溶液（滴有2滴酚酞）的试管，分别进行如图操作：

（i） 说明滴有酚酞的Na₂CO₃溶液显红色的原因CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-（用离子方程式表述）．
（ii） 烧杯中加入NH₄NO₃晶体后，甲试管中溶液红色变浅，下列判断正确的是bd．
a．水解反应为放热反应          b．水解反应为吸热反应
c．NH₄NO₃溶于水时放出热量    d．NH₄NO₃溶于水时吸收热量
（iii） 乙中观察到的现象是产生白色沉淀，且红色褪去．
（iv） 丙中产生红褐色沉淀同时冒出无色气泡，写出该反应的离子方程式2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离；根据c（H⁺）=$\frac{Kw}{c（O{H}^{-}）}$计算；
（2）酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，酸中氢离子浓度越大或碱中氢氧根离子浓度越大，其抑制水电离程度越大；
（3）（i） Na₂CO₃在溶液中水解显碱性；
（ii） 水解反应为吸热反应，NH₄NO₃晶体溶于水会吸热；
（iii） 碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，溶液的碱性减弱；
（iv） 碳酸钠溶液与氯化铁溶液会发生相互促进的水解反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体．

解答 解：（1）水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，则水的离子积常数增大，t℃时，K_w=1×10^-13＞10^-14，所以t℃＞25℃，
T℃时，0.01mol•L^-1的NaOH溶液中氢离子浓度为c（H⁺）=$\frac{Kw}{c（O{H}^{-}）}$=$\frac{1{0}^{-13}}{0.01}$=10^-11mol/L，则pH=11；
故答案为：＞；11；
（2）酸或碱抑制水电离，含有弱离子的盐促进水电离，酸中氢离子浓度越大或碱中氢氧根离子浓度越大，其抑制水电离程度越大，等浓度的这几种溶液中，Na₂CO₃促进水电离，H₂SO₄中氢离子浓度是0.02mol/L、醋酸中氢离子浓度小于0.01mol/L、NaOH中氢氧根离子浓度为0.01mol/L，所以①．②．③．④四种溶液中由水电离出的OH^-浓度由大到小的顺序是④②③①，
故答案为：④②③①；
（3）（i） Na₂CO₃在溶液中水解显碱性，其水解方程式为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；
（ii） 水解反应为吸热反应，NH₄NO₃晶体溶于水会吸热，溶液的温度较低，所以溶液的碱性减弱，则试管中溶液红色变浅；
故答案为：bd；
（iii）在滴有酚酞的碳酸钠溶液中加入氯化钡溶液，碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，溶液的碱性减弱，溶液红色褪去，所以现象为：产生白色沉淀，且红色褪去；
故答案为：产生白色沉淀，且红色褪去；
（iv） 碳酸钠溶液与氯化铁溶液会发生相互促进的水解反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体，其反应的离子方程式为：2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑；
故答案为：2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑．

点评 本题考查了水的电离、盐的水解、离子方程式的书写等，题目涉及的知识点较多，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力，题目难度中等．