Question

Na₂CO₃俗称纯碱、苏打，NaHCO₃俗称小苏打，两者在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用。某化学兴趣小组设计了如下实验来探究两者的某些性质。请你根据所学知识帮他们完成有关的设计和实验。

（1）甲同学测定两者的酸碱性：各取一定量的固体溶于水，配成相同浓度的溶液，测定其pH值，测定结果为Na₂CO₃、NaHCO₃的pH分别为a和b（a、b均大于7），则a       b（填“大于”“等于”或“小于”）。

（2）有关①100mL0.1 mol·L^-1NaHCO₃、②100mL0.1 mol·L^-1Na₂CO₃，两种溶液的叙述不正确是   

A．NaHCO₃溶液中：c (H⁺)+c (Na⁺)= c (HCO)+2c(CO)+c(OH^－)

B．Na₂CO₃溶液中：2c (Na⁺)= c (HCO)+c(CO)+ c(H­₂CO₃)

C．①溶液中：c(CO)>c(H­₂CO₃)

D．②溶液中：c(HCO)>c(H­₂CO₃)

（3）乙同学取一定量的碳酸钠溶液于试管中，滴加2～3滴酚酞试液，发现溶液变红，继续滴加BaCl₂溶液，预计可观察到的现象是                 ，请你结合必要的离子方程式，应用平衡的观点解释有关现象的产生：                                         。

（4）丙同学往10mL0.10 mol·L^－1的Na₂CO₃溶液中逐滴滴加0.10 mol·L^－1的HCl，当溶液中的：c(Na⁺)=c(Cl^－)+c(HCO)+2c(CO)，此时溶液呈          （填“酸性”、“中性”或“碱性”），所用HCl的体积

             10mL。（填“大于”“等于”或“小于”）

（5）已知：K_sp（CaCO₃）=4.96×10^-9，不考虑其它因素影响，现将0.40 mol·L^－1的Na₂CO₃溶液和0.20 mol·L^－1的CaCl₂溶液等体积混合，则混合后溶液中Ca²⁺浓度为       mol·L^－1。

Answer

（1）大于 （2）B C（3）红色褪去，产生白色沉淀；由于Ba2+ +CO32-=BaCO3↓，使得溶液中CO32-浓度减少，水解平衡CO32- + H2OHCO3-+OH-向左移动，OH-浓度减少，红色褪去（4）中性； 大于（5）4.96×10-8

【解析】

试题分析： （1）Na2CO3溶液中CO32-的水解大于乙中HCO3-的水解，碳酸钠溶液的pH较大。（2）A．NaHCO3溶液中存在电荷守恒，为c （H+）+c （Na+）=c （HCO3-）+2c（CO32-）+c（OH-），故A正确；B．Na2CO3溶液中存在物料守恒，为c （Na+）=2c （HCO3-）+2c（CO32-）+2c（H2CO3），故B错误；C．Na2CO3溶液中CO32-的水解大于碳酸氢钠中HCO3-的水解，所以碳酸根离子减小的浓度大于碳酸的生成浓度，即溶液中：c（CO32-）＜c（H2CO3），故C错误；D．Na2CO3溶液中CO32-的水解大于碳酸氢钠中HCO3-的水解，碳酸根离子水解得到碳酸氢根离子，碳酸氢根离子水解得到碳酸，所以溶液中：c（HCO3-）＞c（H2CO3），故D正确；故答案为：BC；（3）Na2CO3为强碱弱酸盐，水解呈碱性，在溶液中存在CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，滴加2～3滴酚酞试液，发现溶液变红，若在该溶液中滴加过量的BaCl2溶液，当加入BaCl2后，Ba2++CO32-═BaCO3↓，由于c（CO32-）减小，水解平衡左移，c（OH-）也随之减小，酚酞的红色慢慢消失。（4）往10mL 0.10mol•L-1的Na2CO3溶液中逐滴滴加0.10mol•L-1的HCl，存在电荷守恒：c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（Cl-）+c（HCO3-）+2c（CO32-），当溶液中的：c（Na+）=c（Cl-）+c（HCO3-）+2c（CO32-），即c（H+）=c（OH-），显示中性，等量的碳酸钠和盐酸反应得到碳酸氢钠，碳酸氢钠显示碱性，让溶液为中性，需要盐酸过量，体积大于10mL。（5）碳酸钠和氯化钙反应后生成碳酸钙沉淀，碳酸根离子有剩余，剩余的物质的量浓度是：（0.4V-0.2V)2V==0.1mol/L，碳酸钙存在沉淀溶解平衡，根据此时Ksp=c（Ca2+）•c（CO32-），则c（Ca2+）= =4.96×10-8（mol/L），

考点：性质实验方案的设计，离子浓度的比较