现有浓度均为0.01mol•L﹣1的下列溶液:①H2SO4 ②CH3COOH ③NaOH ④Na2CO3
请回答下列问题:
(1)已知:T℃,KW=1×10﹣13 , 则T℃________25℃(填“>”、“<”或“=”),
T℃时,0.01mol•L﹣1的NaOH溶液的pH=______ .
(2)①②③④四种溶液中由水电离出的OH﹣浓度由大到小的顺序是(填序号)______ .
(3)将装有适量0.01mol•L﹣1Na2CO3溶液(滴有2滴酚酞)的试管,分别进行如图操作:
(i) 说明滴有酚酞的Na2CO3溶液显红色的原因 ______ (用离子方程式表述).
(ii) 烧杯中加入NH4NO3晶体后,甲试管中溶液红色变浅,下列判断正确的是______ .
a.水解反应为放热反应 b.水解反应为吸热反应
c.NH4NO3溶于水时放出热量 d.NH4NO3溶于水时吸收热量
(iii) 乙中观察到的现象是______ .
(iv) 丙中产生红褐色沉淀同时冒出无色气泡,写出该反应的离子方程式 ______ .
【答案】>;11;④②③①;CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣;bd;产生白色沉淀,且红色褪去;2Fe3++3CO32﹣+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
【解析】(1)水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,则水的离子积常数增大,t℃时,Kw=1×10﹣13>10﹣14 , 所以t℃>25℃,
T℃时,0.01mol•L﹣1的NaOH溶液中氢离子浓度为c(H+)===10﹣11mol/L,则pH=11;
所以答案是:>;11;
(2)酸或碱抑制水电离,含有弱离子的盐促进水电离,酸中氢离子浓度越大或碱中氢氧根离子浓度越大,其抑制水电离程度越大,等浓度的这几种溶液中,Na2CO3促进水电离,H2SO4中氢离子浓度是0.02mol/L、醋酸中氢离子浓度小于0.01mol/L、NaOH中氢氧根离子浓度为0.01mol/L,所以①.②.③.④四种溶液中由水电离出的OH﹣浓度由大到小的顺序是④②③①,
所以答案是:④②③①;
(3)(i) Na2CO3在溶液中水解显碱性,其水解方程式为:CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣;
所以答案是:CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣;
(ii) 水解反应为吸热反应,NH4NO3晶体溶于水会吸热,溶液的温度较低,所以溶液的碱性减弱,则试管中溶液红色变浅;
所以答案是:bd;
(iii)在滴有酚酞的碳酸钠溶液中加入氯化钡溶液,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,溶液的碱性减弱,溶液红色褪去,所以现象为:产生白色沉淀,且红色褪去;
所以答案是:产生白色沉淀,且红色褪去;
(iv) 碳酸钠溶液与氯化铁溶液会发生相互促进的水解反应生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体,其反应的离子方程式为:2Fe3++3CO32﹣+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑;
所以答案是:2Fe3++3CO32﹣+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用离子积常数的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握水的离子积Kw=c(H+)·c(OH–)=10–14(25℃)①Kw只与温度有关,温度升高,Kw增大;如:100℃ Kw=10–12②Kw适用于纯水或稀酸、稀碱、稀盐水溶液中.