某學(xué)生在0.1mol/LNaHCO3溶液中滴加酚酞溶液1滴,整個溶液幾乎沒有什么變化,但溶液加熱后,顯明顯淡紅色,加熱較長時間后冷卻,紅色不褪去。
該學(xué)生為了了解該過程的原因,進(jìn)行了下列探究過程:
【實驗探究】
實驗1: 加熱0.1mol/LNaHCO3溶液,測得溶液pH變化如下表
溫度(℃) |
10 |
20 |
30 |
50 |
70 |
80 |
100 |
pH |
8.3 |
8.4 |
8.5 |
8.9 |
9.4 |
9.6 |
10.1 |
實驗2:10℃時,在燒杯中加入0.1mol/LNaHCO3溶液200mL,測得該溶液pH=8.3,加熱到100℃,測得pH=10.2,恢復(fù)到10℃,pH=9.8。
實驗3:加熱0.1mol/LNaHCO3溶液,將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水,溶液變渾濁。
實驗4:
①配制0.1mol/LNaHCO3溶液和0.1mol/LNa2CO3溶液各200mL,10℃時,分別測得NaHCO3溶液pH=8.3,Na2CO3溶液pH=11.5。
②加熱蒸發(fā)0.1mol/L NaHCO3溶液200mL,至溶液體積100mL,停止加熱,加水至200mL,冷卻至原溫度,測得溶液pH=9.8。
③將0.1mol/L NaHCO3溶液200mL敞口放置三天,再加水至200mL,測得溶液pH=10.1。
請根據(jù)上述實驗回答下列問題:
(1)用離子方程式表示0.1mol/LNaHCO3溶液中存在的平衡(除水電離平衡外)___________
________________、_______________________________。這兩個平衡以_______________
為主,理由是_______________________________.
(1)實驗3得到的結(jié)論是__________________________________________________。
(1)結(jié)合實驗2、3分析,加熱0.1mol/LNaHCO3溶液,pH增大的原因可能是_____________
__________、______________________、________________________________。
(1)實驗4①得到的結(jié)論是_______________________________________________。
(1)實驗4②“加水至200mL”的目的是____________________________________________。
實驗4③可以得到的結(jié)論是_______________________________________。
(1)要確定NaHCO3溶液加熱后pH增大的主要原因還需要解決的問題是________________。
(本題共12分,每空1分)
(1)、水解平衡,溶液顯堿性
(2)加熱0.1mol/LNaHCO3溶液,NaHCO3發(fā)生分解反應(yīng)或促進(jìn)水解平衡,產(chǎn)生二氧化碳。
(3)水分蒸發(fā),NaHCO3發(fā)生分解反應(yīng),NaHCO3水解平衡被促進(jìn)
(4)相同溫度下,Na2CO3的水解能力和溶液堿性大于NaHCO3
(5)排除因水分蒸發(fā)導(dǎo)致pH增大的因素。NaHCO3常溫下即可發(fā)生分解反應(yīng)或碳酸氫鈉水解平衡和二氧化碳溶解平衡移動。
(6)是NaHCO3發(fā)生分解生成碳酸鈉?還是水解平衡向右移動?還是兩者皆有。(相關(guān)合理答案均可得分)
【解析】
試題分析:(1)NaHCO3為弱酸酸式鹽,可發(fā)生電離,也發(fā)生水解反應(yīng),根據(jù)實驗1表中數(shù)據(jù)可知NaHCO3溶液呈堿性,所以以水解為主。
(2)加熱0.1mol/LNaHCO3溶液,將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水,溶液變渾濁,說明生成的氣體為CO2。
(3)實驗2溫度升高,溶液的pH增大,說明加熱促進(jìn)了NaHCO3的水解,實驗三生成了CO2,可能為NaHCO3發(fā)生了分解反應(yīng)。
(4)Na2CO3溶液的pH大,說明Na2CO3溶液的堿性強(qiáng),水解程度大。
(5)加水至200mL,與原溶液體積相同,排除因水分蒸發(fā)而導(dǎo)致pH增大;常溫下溶液的pH增大,可能是NaHCO3在常溫下分解,也可能是NaHCO3的水解程度增大,或CO2的溶解平衡移動造成的后果。
(6)NaHCO3溶液加熱后pH增大,可能為NaHCO3發(fā)生分解生成碳酸鈉,也可能是NaHCO3水解平衡向右移動,或者兩種都有,需要進(jìn)一步研究。
考點:本題考查弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解、實驗方案的設(shè)計與分析。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
溫度(℃) | 10 | 20 | 30 | 50 | 70 | 80 | 100 |
pH | 8.3 | 8.4 | 8.5 | 8.9 | 9.4 | 9.6 | 10.1 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
溫度(℃) | 10 | 20 | 30 | 50 | 70 | 80 | 100 |
pH | 8.3 | 8.4 | 8.5 | 8.9 | 9.4 | 9.6 | 10.1 |
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