Question

14．Na₂CO₃、NaHCO₃及xNa₂CO₃•yH₂O₂ （過(guò)碳酸鈉）在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上用途非常廣泛．
（1）0.1mol•L^-1Na₂CO₃溶液加水稀釋時(shí)，溶液的pH減�。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ皽p小”或“不變”）．
（2）25℃時(shí)，H₂CO₃的電離常數(shù)Ka₁=5×10^-7，Ka₂=5×10^-11，NH₃•H₂O的電離常數(shù)K_b=1.8×10^-5，計(jì)算下列平衡常數(shù)．
①NaHCO₃水解反應(yīng)HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-的平衡常數(shù)為K=2×10^-8（填數(shù)值）．
②反應(yīng)HCO₃^-+NH₃•H₂O?CO₃^2-+NH₄⁺+H₂O的平衡常數(shù)為K=0.09（填數(shù)值）．
（3）一種測(cè)定xNa₂CO₃•yH₂O₂中y/x值的方法如下：

①滴定CO₃^2-時(shí)，終點(diǎn)溶液顏色變化是由黃色變成橙色
②滴定H₂O₂時(shí)，MnO₄^-被還原為Mn²⁺，反應(yīng)的離子方程式為2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O
③若消耗鹽酸25.00mL，消耗KMnO₄溶液19.00mL．計(jì)算$\frac{y}{x}$的值（列出計(jì)算過(guò)程）．

Answer 1

分析 （1）加水稀釋促進(jìn)水解平衡正向進(jìn)行，溶液中平衡狀態(tài)下的微粒濃度減小；
（2）①NaHCO₃水解反應(yīng)HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-的平衡常數(shù)為K=$\frac{c（O{H}^{-}）c（{H}_{2}C{O}_{3}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=$\frac{c（O{H}^{-}）c（{H}_{2}C{O}_{3}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$×$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{Kw}{K{a}_{1}}$；
②反應(yīng)HCO₃^-+NH₃•H₂O?CO₃^2-+NH₄⁺+H₂O的平衡常數(shù)為K=$\frac{c（C{O}_{{3}^{2-}}）c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{c（C{O}_{{3}^{2-}}）c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$×$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$×$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（O{H}^{-}）}$=$\frac{K{a}_{2}×Kb}{Kw}$；
（3）①稱(chēng)取1，5000g過(guò)碳酸鈉配制100ml溶液A，分別取A溶液10.00ml，一份加入甲基橙用0.1000mol/L鹽酸滴定終點(diǎn)，溶液黃色變化為橙色；
②另一份加入100ml6%的硫酸，用0.0400mol/L高錳酸鉀溶液滴定終點(diǎn)，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，酸溶液中高錳酸鉀溶液氧化過(guò)氧化氫生成氧氣；
③結(jié)合鹽酸和碳酸根離子反應(yīng)定量關(guān)系和高錳酸鉀溶液和過(guò)氧化氫反應(yīng)的離子方程式定量關(guān)系計(jì)算．

解答 解：（1）0.1mol•L^-1Na₂CO₃溶液加水稀釋時(shí)，促進(jìn)碳酸鈉水解，溶液中氫氧根離子濃度減小，溶液的pH減小，
故答案為：減�。�
（2）①NaHCO₃水解反應(yīng)HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-的平衡常數(shù)為K=$\frac{c（O{H}^{-}）c（{H}_{2}C{O}_{3}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=$\frac{c（O{H}^{-}）c（{H}_{2}C{O}_{3}）}{c（C{{O}_{3}}^{2-}）}$×$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{Kw}{K{a}_{1}}$=$\frac{1{0}^{-14}}{5×1{0}^{-7}}$=2×10^-8，
故答案為：2×10^-8；    
②反應(yīng)HCO₃^-+NH₃•H₂O?CO₃^2-+NH₄⁺+H₂O的平衡常數(shù)為K=$\frac{c（C{O}_{{3}^{2-}}）c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{c（C{O}_{{3}^{2-}}）c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（HC{{O}_{3}}^{-}）c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$×$\frac{c（{H}^{+}）}{c（{H}^{+}）}$×$\frac{c（O{H}^{-}）}{c（O{H}^{-}）}$=$\frac{K{a}_{2}×Kb}{Kw}$=$\frac{5×1{0}^{-11}×1.8×1{0}^{-5}}{1{0}^{-14}}$=0.09，
故答案為：0.09；
（3）①稱(chēng)取1，5000g過(guò)碳酸鈉配制100ml溶液A，分別取A溶液10.00ml，一份加入甲基橙用0.1000mol/L鹽酸滴定終點(diǎn)，溶液黃色變化為橙色，
故答案為：由黃色變成橙色；
②另一份加入100ml6%的硫酸，用0.0400mol/L高錳酸鉀溶液滴定終點(diǎn)，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，酸溶液中高錳酸鉀溶液氧化過(guò)氧化氫生成氧氣，反應(yīng)的離子方程式為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，
故答案為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；
③n（CO₃^2-）=$\frac{1}{2}$n（HCl）=$\frac{1}{2}$×0.1000mol/L×25ml×10^-3L/ml=1.25×10^-3mol，
n（H₂O₂）=$\frac{5}{2}$n（KMnO₄）=$\frac{5}{2}$×0.0400mol/L×19ml×10^-3L/mol=1.9×10^-3mol，
$\frac{y}{x}$=$\frac{n（{H}_{2}{O}_{2}）}{n（C{{O}_{3}}^{2-}）}$=$\frac{1.9×1{0}^{-3}mol}{1.25×1{0}^{-3}mol}$=1.52
故答案為：1.52．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了弱電解質(zhì)電離平衡的分析、平衡常數(shù)的計(jì)算應(yīng)用、滴定實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析和定量計(jì)算，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．