Question

【題目】Na2CO3和NaHCO3是中學化學中常見的物質，在生產生活中有重要的用途

(1)常溫下，0.1mol/L碳酸鈉溶液pH約為12。原因是_____(用離子方程式表示)。

(2)若在FeCl3溶液中加入碳酸氫鈉濃溶液，觀察到紅褐色沉淀和無色氣體，用離子方程式解釋產生該現象的原因________。

(3)工業回收鉛蓄電池中的鉛，常用Na2CO3或NaHCO3溶液處理鉛膏(主要成分PbSO4)獲得PbCO3，再經過處理最終得到Pb。

①PbCO3的溶解度______PbSO4(填“大于”或“小于”)。

②用離子方程式解釋Na2CO3的作用________。

③用等體積、等濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液分別處理PbSO4，Na2CO3溶液中的PbSO4轉化率較大。原因是________。

(4)25℃時，在10mL0.1mol·L－1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L－1HCl溶液，溶液的pH逐漸降低，此時溶液中含碳微粒的物質的量分數變化如圖所示：

①請寫出OAB段的離子方程式________。

②當pH＝7時，溶液中主要含有哪些離子________。(除H+和OH-外)

Answer 1

【答案】+H2O+OH 3+Fe3+=Fe(OH)3↓+3CO2↑ 小于 PbSO4(s)+PbCO3(s)+ 等體積等濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液，由于碳酸氫根的電離程度小，導致碳酸根離子濃度小，而碳酸鈉溶液中碳酸根濃度大，所以碳酸鈉使得PbSO4(s)+PbCO3(s)+向正方向移動的程度更大，即Na2CO3溶液中的PbSO4轉化率大 +H+= Na＋、Cl－、

【解析】

(1)碳酸鈉溶液中碳酸根離子水解，使得溶液顯堿性；

(2)在FeCl3溶液中加入碳酸氫鈉濃溶液，二者發生雙水解反應，生成氫氧化鐵紅褐色沉淀和二氧化碳無色氣體；

(3)用Na2CO3或NaHCO3溶液處理鉛膏(主要成分PbSO4)獲得PbCO3，發生了沉淀的轉化，PbSO4+ Na2CO3PbCO3+ Na2SO4，結合平衡移動的影響因素分析解答；

(4)根據圖象，隨著鹽酸的加入，逐漸減少，逐漸增多，到B點時，完全反應，達到最多，隨后逐漸減少，碳酸分子逐漸增多，據此分析解答。

(1)常溫下，0.1mol/L碳酸鈉溶液中碳酸根離子水解，使得溶液顯堿性，水解的離子方程式為+H2O+OH，故答案為：+H2O+OH；

(2)在FeCl3溶液中加入碳酸氫鈉濃溶液，二者發生雙水解反應，生成氫氧化鐵紅褐色沉淀和二氧化碳無色氣體，反應的離子方程式為3+Fe3+=Fe(OH)3↓+3CO2↑，故答案為：3+Fe3+=Fe(OH)3↓+3CO2↑；

(3)①用Na2CO3或NaHCO3溶液處理鉛膏(主要成分PbSO4)獲得PbCO3，發生了沉淀的轉化：PbSO4+ Na2CO3+PbCO3+ Na2SO4，說明PbCO3的溶解度小于PbSO4，故答案為：小于；

②用Na2CO3或NaHCO3溶液處理鉛膏(主要成分PbSO4)獲得PbCO3，發生了沉淀的轉化：PbSO4+ Na2CO3 PbCO3+ Na2SO4，離子方程式為PbSO4(s)+PbCO3(s)+，故答案為：PbSO4(s)+PbCO3(s)+；

③等體積、等濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液中，Na2CO3中的c(CO32-)大，能夠使PbSO4(s)+PbCO3(s)+的平衡正向移動的程度增大，因此Na2CO3溶液中的PbSO4轉化率較大，故答案為：等體積等濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液，由于碳酸氫根的電離程度小，導致碳酸根離子濃度小，而碳酸鈉溶液中碳酸根濃度大，所以碳酸鈉使得PbSO4(s)+PbCO3(s)+向正方向移動的程度更大，即Na2CO3溶液中的PbSO4轉化率大；

(4)①根據圖象，隨著鹽酸的加入，逐漸減少，逐漸增多，到B點時，完全反應，達到最多，隨后逐漸減少，碳酸分子逐漸增多，因此OAB段碳酸鈉與鹽酸反應生成碳酸氫鈉，反應的離子方程式為+H+=，故答案為：+H+=

②根據圖象，當pH＝7時，碳酸鈉完全轉化為碳酸氫鈉，且部分碳酸氫鈉與鹽酸反應生成了碳酸，此時溶液中主要存在碳酸氫鈉、氯化鈉和碳酸，存在的離子主要有Na＋、Cl－、，故答案為：Na＋、Cl－、。