Question

10℃时加热NaHCO₃饱和溶液，测得该溶液的pH随温度的升高发生如下变化：

甲同学认为，该溶液pH升高的原因是随温度的升高HCO₃^-的水解程度增大，故碱性增强，该反应的离子方程式为____________________。

乙同学认为，溶液pH升高的原因是NaHCO₃受热分解，生成了Na₂CO₃，并推断Na₂CO₃的水解程度________(填“大于”或“小于”)NaHCO₃，该分解反应的化学方程式为_______________。

丙同学认为甲、乙的判断都不充分。丙认为：

(1)只要在加热煮沸的溶液中加入足量的BaCl₂溶液，若产生沉淀，则乙判断正确。为什么？能不能选用Ba(OH)₂溶液？_____________________________________________。

(2)将加热后的溶液冷却到10  ℃，若溶液的pH______(填“高于”、“低于”或“等于”)8.3，则__________(填“甲”或“乙”)判断正确。

Answer

HCO3-＋H2OH2CO3＋OH－ 大于 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 若原因是HCO3-水解程度增大，则溶液中几乎没有CO32-，所以可用BaCl2溶液检验溶液中是否含有CO32-来推知乙的观点是否正确，但不能选用Ba(OH)2溶液，因为Ba2＋＋OH－＋HCO3-===BaCO3↓＋H2O，若用Ba(OH)2溶液检验，无论哪种观点都会有沉淀产生 等于 甲

【解析】

HCO是弱酸根离子，HCO水解出碳酸和氢氧根离子；碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、二氧化碳、水；碱性越强，说明水解程度越大；

(1) CO能与钡离子结合成碳酸钡沉淀，HCO与钡离子不反应；Ba(OH)2和碳酸钠、碳酸氢钠都能反应生成碳酸钡沉淀；

(2)水解反应可逆，恢复到原温度，水解平衡逆向移动；

HCO水解出碳酸和氢氧根离子，水解方程式：HCO＋H2OH2CO3＋OH－。碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、二氧化碳、水，反应方程式是2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；碱性越强，说明水解程度越大，所以Na2CO3的水解程度大于NaHCO3；

(1)CO能与钡离子结合成碳酸钡沉淀，HCO与钡离子不反应，在加热煮沸的溶液中加入足量的BaCl2溶液，若产生沉淀，说明溶液中含有CO；由于Ba(OH)2和碳酸钠、碳酸氢钠都能反应生成碳酸钡沉淀，所以不能选用Ba(OH)2溶液；

(2)水解反应可逆，若恢复到原温度，水解平衡逆向移动，将加热后的溶液冷却到10 ℃，若溶液的pH等于8.3，则甲判断正确。