某学生在0.1mol/LNaHCO
3溶液中滴加酚酞溶液1滴,整个溶液几乎没有什么变化,但溶液加热后,显明显淡红色,加热较长时间后冷却,红色不褪去.该学生为了了解该过程的原因,进行了下列探究过程:
[实验探究]
实验1:加热0.1mol/LNaHCO
3溶液,测得溶液pH变化如下表
温度(℃) |
10 |
20 |
30 |
50 |
70 |
80 |
100 |
pH |
8.3 |
8.4 |
8.5 |
8.9 |
9.4 |
9.6 |
10.1 |
实验2:10℃时,在烧杯中加入0.1mol/LNaHCO
3溶液200mL,测得该溶液pH=8.3,加热到100℃,测得pH=10.2,恢复到10℃,pH=9.8.
实验3:加热0.1mol/LNaHCO
3溶液,将产生的气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊.
实验4:
①配制0.1mol/LNaHCO
3溶液和0.1mol/LNa
2CO
3溶液各200mL,10℃时,分别测得NaHCO
3溶液pH=8.3,Na
2CO
3溶液pH=11.5.
②加热蒸发0.1mol/L NaHCO
3溶液200mL,至溶液体积100mL,停止加热,加水至200mL,冷却至原温度,测得溶液pH=9.8.
③将0.1mol/L NaHCO
3溶液200mL敞口放置三天,再加水至200mL,测得溶液pH=10.1.
请根据上述实验回答下列问题:
(1)用离子方程式表示0.1mol/LNaHCO
3溶液中存在的平衡(除水电离平衡外)
HCO3-?CO32-+H+
HCO3-?CO32-+H+
、
HCO3-+H2O?H2CO3+OH-
HCO3-+H2O?H2CO3+OH-
.这两个平衡以
水解平衡
水解平衡
为主,理由是
溶液显碱性
溶液显碱性
.
(2)实验3得到的结论是
加热0.1mol/LNaHCO3溶液,NaHCO3发生分解反应,产生二氧化碳
加热0.1mol/LNaHCO3溶液,NaHCO3发生分解反应,产生二氧化碳
.
(3)结合实验2、3分析,加热0.1mol/LNaHCO
3溶液,pH增大的原因可能是
水分蒸发
水分蒸发
、
NaHCO3发生分解反应
NaHCO3发生分解反应
、
NaHCO3水解平衡被促进
NaHCO3水解平衡被促进
.
(4)实验4①得到的结论是
相同温度下,Na2CO3的水解能力和溶液碱性大于NaHCO3
相同温度下,Na2CO3的水解能力和溶液碱性大于NaHCO3
.
(5)实验4②“加水至200mL”的目的是
排除因水分蒸发导致pH增大的因素
排除因水分蒸发导致pH增大的因素
.
实验4③可以得到的结论是
NaHCO3常温下即可发生分解反应
NaHCO3常温下即可发生分解反应
.
(6)要确定NaHCO
3溶液加热后pH增大的主要原因还需要解决的问题是
NaHCO3发生分解生成碳酸钠?还是水解平衡向右移动?还是两者皆有
NaHCO3发生分解生成碳酸钠?还是水解平衡向右移动?还是两者皆有
.