Question

10．溶液中的化學反應大多是離子反應．根據要求回答下列問題．
（1）鹽堿地（含較多Na₂C0₃、NaCl）不利于植物生長，試用化學方程式表示：鹽堿地產生堿性的原因Na₂CO₃+H₂O?NaOH+NaHCO₃；農業上用石膏降低其堿性的反應原理Na₂CO₃+CaSO₄=Na₂SO₄+CaCO₃↓．
（2）已知水存在如下平衡：H₂O+H₂O?H₂O⁺+OH^-，向水中加入NaHSO₄固體，水的電離平衡向逆反應方向移動，且所得溶液顯酸性．
（3）若取pH、體積均相等的NaOH和氨水分別加水稀釋m倍、n倍稀釋后pH仍相等，則m＜n（填“＞”“＜”或“=”）；
（4）常溫下，在pH=6的CH₃COOH與CH₃COONa的混合溶液中水電離出來的c（OH^-）=10^-8 mol/L；
（5）常溫下，CaCO₃的溶度積Ksp=2.8×10^-9，已知CaCl₂的濃度為0.01mol•L^-1，當它與Na₂CO₃溶液等體積混合后剛好完全反應，則Na₂CO₃溶液的濃度為1.12×10^-6mol/L．

Answer 1

分析 （1）碳酸鈉是強堿弱酸鹽，碳酸根離子水解導致溶液呈堿性；石膏的成分是硫酸鈣，硫酸鈣和碳酸鈉反應生成難溶性的碳酸鈣，同時生成強酸強堿鹽；
（2）硫酸氫鈉完全電離生成氫離子，導致溶液呈強酸性，抑制水電離；
（3）一水合氨是弱電解質，加水稀釋促進一水合氨電離；
（4）常溫下，pH=6的混合溶液呈酸性，說明醋酸電離程度大于醋酸根離子水解程度，則混合溶液中水電離出來的c（OH^-）=$\frac{{K}_{w}}{c（{H}^{+}）}$；
（5）Ksp=c（Ca ²⁺）．c（CO₃^2-），兩種溶液等體積混合后，其濃度都降為原來的一半，設原來Na₂CO₃溶液的濃度為xmol/L，則二者等體積混合后碳酸鈉溶液濃度為0.5xmol/L、氯化鈣溶液濃度為0.005mol/L，利用溶度積常數計算原來碳酸鈉溶液濃度．

解答 解：（1）碳酸鈉是強堿弱酸鹽，碳酸根離子水解導致溶液呈堿性，化學方程式為水解方程式為Na₂CO₃+H₂O?NaOH+NaHCO₃；石膏是主要成分是CaSO₄，Na₂CO₃、CaSO₄反應生成難溶性的碳酸鈣，同時生成強酸強堿鹽硫酸鈉，硫酸根離子和鈉離子不水解，則其溶液呈中性，所以石膏能降低其堿性，反應方程式為Na₂CO₃+CaSO₄=Na₂SO₄+CaCO₃↓，
故答案為：Na₂CO₃+H₂O?NaOH+NaHCO₃；Na₂CO₃+CaSO₄=Na₂SO₄+CaCO₃↓；
（2）硫酸氫鈉完全電離生成氫離子，導致溶液呈強酸性，抑制水電離，水的電離平衡逆向移動，
故答案為：逆反應方向；酸；
（3）一水合氨是弱電解質，加水稀釋促進一水合氨電離，NaOH是強電解質，完全電離，要使pH相等的氨水和NaOH溶液稀釋后pH仍然相等，則氨水稀釋倍數大于NaOH，即m＜n，故答案為：＜；
（4）常溫下，pH=6的混合溶液呈酸性，說明醋酸電離程度大于醋酸根離子水解程度，則混合溶液中水電離出來的c（OH^-）=$\frac{{K}_{w}}{c（{H}^{+}）}$=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-6}}$mol/L=10^-8 mol/L，
故答案為：10^-8 mol/L；
（5）Ksp=c（Ca ²⁺）．c（CO₃^2-），兩種溶液等體積混合后，其濃度都降為原來的一半，設原來Na₂CO₃溶液的濃度為xmol/L，則二者等體積混合后碳酸鈉溶液濃度為0.5x mol/L、氯化鈣溶液濃度為0.005mol/L，所以0.5x×0.005=2.8×10^-9，x=1.12×10^-6，故答案為：1.12×10^-6 mol/L．

點評 本題考查較綜合，涉及難溶物的溶解平衡、弱電解質的電離、鹽類水解等知識點，明確弱電解質電離特點、難溶物溶度積常數含義、鹽類水解原理等即可解答，易錯點是（5）題，注意二者等體積混合時各物質濃度會降為原來一半，題目難度中等．