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碳酸氢盐的性质

来源:未知作者:赵斌 点击:所属专题: 碳酸氢钠 碳酸氢盐
式中的K只是表观电离常数,是假定所有溶于水的CO 2 全部转化为H 2 CO 3 计算出来的。实际碳酸的 K 1 , K 2 都要比上面的对应数值要大。 在碳酸的水溶液中,受第一步电离的抑制,HC O 3 - 的电离平衡常数较

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碳酸氢盐的性质

式中的K只是表观碳酸氢盐的性质电离常数,是假定所有溶于水的CO2全部转化为H2CO3计算出来的。实际碳酸的K1K2都要比上面的对应数值要大。

在碳酸的水溶液中,受第一步电离的抑制,HCO3碳酸氢盐的性质电离平衡常数较小。

碳酸氢盐的性质碳酸氢盐的性质

碳酸氢盐的性质

碳酸氢盐的性质碳酸氢盐的性质


它的性质可以归纳为:

1.溶解性

所有碳酸氢盐都溶于水,ⅠA族的碳酸盐溶解度大于碳酸氢盐,原因是HCO3在水溶液中通过氢键形成双聚或多聚离子。


碳酸氢盐的性质碳酸氢盐的性质

这也是侯氏制碱法的原理。

2.热稳定性

碳酸氢盐热稳定性差,受热易分解。

碳酸氢盐的性质碳酸氢盐的性质

碳酸氢盐的热稳定性一般比相应的碳酸盐差。

3.电离(弱酸性)

碳酸氢盐的性质 Ka2= 5.61×10-11

HCO3有微弱的电离,可以看做一元弱酸。

碳酸氢盐的性质(本质上就是一个酸碱反应。)

【练习】

写出碳酸氢钠与氢氧化钡按照物质的量比为1:1,1:2反应时的离子方程式。


4.水解(弱碱性)

碳酸氢盐的性质(Kh= 2.3×10-8)

碳酸氢盐的性质


【练习】

(07年全国卷)0·1mol/L NaHCO3的溶液的pH最接近于()

A.5.6  B.7.0 C.8.4   D.13.0

碳酸氢钠由于HCO3会水解,水解后溶液呈碱性,所以先排除A与B两个选项.

A是酸性的,B是中性的.

假设溶液是0.1mol/L 的NaOH溶液,那么其pH是等于13.0,因为NaOH是强碱.

但现在溶液的碱性并不是强碱电离产生的,而是由NaHCO3水解产生的,所以碱性不可能达到pH=13.

因此本题应该选C

碳酸氢盐的性质

这个反应可以从两方面理解:

①强酸制弱酸,H2CO3的电离平衡常数小于强酸(无K制有K)

②外来H促进了HCO3的水解。

【思考】

下面这个图,大家不陌生。可以从强制弱和水解两个角度进行分析。

碳酸氢盐的性质

碳酸钠与碳酸氢钠的常用鉴别方法:

①加稀盐酸

将这两种物质配制成溶液,并分别装入两个烧杯,向溶液中同时滴加稀盐酸,迅速有气泡产生的是碳酸氢钠溶液,而过一段时间缓慢产生气泡的是碳酸钠溶液。离子方程式:

HCO3+H=H2O+CO2↑,CO32+2H=H2O+CO2↑。

从离子方程式中可以看出碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应实质是HCO3和CO32分别与H结合生成碳酸,碳酸不稳定分解为H2O和CO2,而每一摩尔HCO3只需要结合一摩尔H,每一摩尔CO32却要结合两摩尔H,故NaHCO3的反应速率快些。

②通入二氧化碳

分别取10mL 两种饱和溶液于试管中,分别向两溶液中通入CO2,溶液变浑浊的是碳酸钠,无明显变化的是碳酸氢钠。向饱和碳酸钠溶液中通入CO2,CO2与碳酸钠发生反应:Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3↓溶液中水的质量减少,生成的碳酸氢钠的质量比原溶液中碳酸钠的质量多,且碳酸氢钠在水中的在水中的溶解度不碳酸钠小,故有晶体析出,溶液变浑浊。而碳酸氢钠不与CO2反应,向碳酸氢钠溶液中通入CO2无明显现象。

碳酸氢钠水溶液中HCO3既可以电离又可以水解,是一个矛盾集合体:

碳酸氢盐的性质

它的水溶液的酸碱性就由两个K的相对大小决定。

碳酸氢钠与酸或碱的反应可以用平衡移动原理解释:

碳酸氢盐的性质


5.发生双水解沉淀

碳酸氢盐的性质

泡沫灭火器和炸油条的原理。

【制作油条的过程若添加含铝的膨松剂,若经常食用,长久下来则有摄入多量铝的风险,尤其是发育中的儿童。人体的铝含量过高,对脑部组织和智力有损害,引起记忆力减退与智力退化。且铝摄取过多会降低饮食中磷的吸收,造成骨骼含钙量减少,严重时可能容易发生骨折。因此建议业者使用不含铝的配方制作,以保障消费者的健康。】

6.提供H沉淀

AlO2 + HCO3+ H2O = Al(OH)3↓+ CO32

质子传递反应,可以用强酸制弱酸原理解释。

7.提供CO32而沉淀

例如今年的Ⅲ卷:

26.(14分)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉

与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:

碳酸氢盐的性质

碳酸氢盐的性质

限于篇幅,我们看看今年的高考题关于碳酸氢盐的考查:

2019年Ⅰ卷

碳酸氢盐的性质

关键词:溶解度

碳酸钠的溶解度比碳酸氢钠大,可以多吸收一些HBr,吸收效果好。

2019年Ⅰ卷

碳酸氢盐的性质

【关键点】NH4HCO3与NH3反应,生成(NH4)2CO3(可以看作氨水与碳酸铵的混合溶液),HCO3提供CO32沉淀。

2019年Ⅲ卷

碳酸氢盐的性质


碳酸氢盐的性质

碳酸氢盐的性质

【关键点】强酸制弱酸,羧基的酸性比碳酸强。HCO3起到分离杂质,提纯产品的作用。

参考资料:《无机化学》北师大第四版

(责任编辑:化学自习室)
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