Question

【題目】Na2CO3和NaHCO3在生活和生產中應用廣泛。

(1)室溫時下列指定溶液中微粒物質的量濃度關系正確的是_____ (填字母) .

A.0.1mol·L-1的Na2CO3溶液： c(Na+)+c(H+) =c(OH-)+c()+c()

B.0.1mol·L-1的NaHCO3溶液： c(Na+) =c() + c()+ c(H2CO3)

C.0.1mol·L-1的NaHCO3溶液： c(Na+)>c()>c()>c(H2CO3)

D.濃度均為0.1mol·L-1的Na2CO3和NaHCO3混合溶液：2c(H+)+c()+3c(H2CO3)=2c(OH-)+c()

(2)水垢中的CaSO4可用Na2CO3溶液處理。當兩種沉淀共存時， =________；[Ksp(CaCO3) =5.0×10-9、Ksp(CaSO4)=7.0×10-5]

(3) 25℃時，碳酸及其鹽溶液中含碳元素微粒的分布分數δ隨溶液pH變化的關系如圖所示。

①純堿溶液去油污的原理是_________(用離子方程式表示) 。25℃時，該反應的平衡常數表示為Kh，則pKh=_________(pKh=-lgKh)。

②25C時，下列三種溶液

A.0.1mol·L-1的NaHCO3溶液：

B.0.1mol·L-1的Na2CO3溶液：

C.0.1mol·L-1的NaCN溶液。

pH由大到小的順序為________________(填字母)。[25℃時，K(HCN)= 10-9.3]

(4)NaHCO3可用于鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3)制鋁。流程如下：

①濾渣中除含SiO2轉化得到的鋁硅酸鈉外，還含_____(填化學式) 。

②寫出“沉淀"步驟發生反應的離子方程式________和________。

Answer 1

【答案】BD 1.4×104 +H2O+OH- 3.7 B>C>A Fe2O3 +OH-=+H2O ++H2O=Al(OH)3↓+

【解析】

（1）依據鹽類水解規律、電荷守恒和物料守恒分析可得；

（2）當兩種沉淀共存時，溶液中硫酸根和碳酸根的濃度之比等于硫酸鈣和碳酸鈣的溶度積之比；

（3）當c(H2CO3)=c()時，一級電離平衡常數等于溶液中氫離子濃度，當c()= c()時，二級電離平衡常數等于溶液中氫離子濃度，碳酸根的水解平衡常數等于水的離子積常數除以二級電離平衡常數，通過比較電離平衡常數的大小，判斷鹽的水解程度大小；

（4）由流程可知，向鋁土礦中加入氫氧化鈉溶液，兩性氧化物氧化鋁和酸性氧化物能與氫氧化鈉溶液反應，堿性氧化物氧化鐵與氫氧化鈉溶液不反應，其中二氧化硅轉化為鋁硅酸鈉沉淀，氧化鋁轉化為偏鋁酸鈉溶液，過濾得到偏鋁酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液；向混合溶液中加入碳酸氫鈉溶液，碳酸氫鈉溶液先與氫氧化鈉溶液反應，再與偏鋁酸鈉溶液反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸鈉，過濾得到氫氧化鋁沉淀；灼燒氫氧化鋁，氫氧化鋁分解生成氧化鋁，電解熔融的氧化鋁制得金屬鋁。

（1）A.0.1mol·L-1的Na2CO3溶液中存在電荷守恒關系c(Na+)+ c(H+) =c(OH-)+c()+2c()，故錯誤；

B.0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中存在物料守恒關系 c(Na+) =c() + c()+ c(H2CO3)，故正確；

C.0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中，的水解程度大于電離程度，溶液呈堿性，則c(H2CO3)> c()，故錯誤；

D.濃度均為0.1mol·L-1的Na2CO3和NaHCO3混合溶液中電荷守恒關系c(Na+)+c(H+) =c(OH-)+c()+2c()，還存在物料守恒關系2c(Na+) =3c() +3 c()+ 3c(H2CO3)，整合電荷守恒關系和物料守恒關系可得2c(H+)+c()+3c(H2CO3)=2c(OH-)+c()，故正確；

故答案為：BD；
（2）當兩種沉淀共存時， ====1.4×104，故答案為：1.4×104；

（3）碳酸的一級電離平衡常數Ka1=，由圖可知pH=6.4時，c(H2CO3)=c()，Ka1=1.0×10-6.4，二級電離平衡常數Ka2=，由圖可知pH=10.3時，c()= c()，則Ka2=1.0×10-10.3；

①碳酸鈉是強堿弱酸鹽，在溶液中水解使溶液呈堿性，堿性條件下，油脂水解達到除油污的目的，碳酸是二元弱酸，碳酸根在溶液中分步水解，以一級水解為主，則水解的離子方程式為+H2O+OH-，25℃時，該反應的平衡常數表示為Kh====1.0×10-3.7，則pKh=3.7，故答案為：+H2O+OH-；3.7；

②酸越強，電離平衡常數越大，由電離平衡常數可知，電離程度H2CO3＞HCN＞，酸的電離程度越大，對應鹽的水解程度越小，水解程度＞CN—＞，則濃度均為.0.1mol·L-1的NaHCO3溶液、Na2CO3溶液和NaCN溶液的pH由大到小的順序為Na2CO3溶液＞NaCN溶液＞NaHCO3溶液，故答案為：B>C>A；

（4）①由分析可知，濾渣中除含鋁硅酸鈉外，還含有氧化鐵，故答案為：Fe2O3；

②“沉淀”步驟時，碳酸氫鈉溶液先與氫氧化鈉溶液反應，再與偏鋁酸鈉溶液反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸鈉，反應的離子方程式分別為+OH-=+H2O和++H2O=Al(OH)3↓+，故答案為：+OH-=+H2O；++H2O=Al(OH)3↓+。