选项D为什么氢氧根浓度比铝离子和碳酸氢根根浓度大？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2014-10-06 22:58 标签： 铝离子和碳酸氢根
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由果探因——与碳酸氢根相关的两个反应分析
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　　摘要：运用具体的数据，定量分析了碳酸氢铵溶液与氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液与偏铝酸钠溶液混合时，离子反应的主要形式。中国论文网 /9/view-3560648.htm　　关键词：碳酸氢根；分析；平衡　　文章编号：（201２）10-0076-02　　　　中图分类号：G６３3．8　　　　文献标识码：Ｂ　　doi：10.3９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０５４６．２０１２．10．０32　　在高考试卷和高三模拟试卷中，经常会碰到或涉及到与碳酸氢根相关反应的题目，教师在讲解此类问题时，多数情况下是定性地阐述或简单解释，学生对此类问题的理解往往只限于表面认识或者死记硬背，不能真正地把握和理解，因而在碰到其他与之相关的情景中涉及到此类问题时就不能触类旁通、灵活驾驭。本文试图从定量分析的角度对与碳酸氢根相关的两个反应进行分析，以期使学生对此类问题有一个更深入具体的认识，真正把握其内涵，以便“居高临下”的解决相关问题。　　一、碳酸氢铵溶液与氢氧化钠溶液的反应分析　　在碳酸氢铵溶液中逐渐滴加氢氧化钠溶液时，若从定性的角度进行分析，应该有三种情况：一是氢氧根离子与碳酸氢铵溶液的碳酸氢根离子先反应；二是氢氧根离子与碳酸氢铵溶液的铵根离子先反应；三是氢氧根离子与碳酸氢铵溶液中的两种离子同时反应，究竟反应的机理是什么，难以从实验现象上加以判断。因此，在考查学生的这一类问题时，通常设计成探究性的问题，如上海市2012年的高考题就呈现了这样一条探究题：　　（2012上海高考46）为探究NH4HCO3和NaOH的反应，设计实验方案如下： 含0.1 mol NH4HCO3的溶液中加入0.1 mol NaOH，反应完全后，滴加氯化钙稀溶液。　　若有沉淀，则NH4HCO3与NaOH的反应可能为 （写离子方程式）；　　若无沉淀，则NH4HCO3与NaOH的反应可能为 （写离子方程式）。　　现从加入的氢氧化钠溶液少量和过量两个方面进行理论分析。　　（1）当加入的氢氧化钠溶液过量时，反应比较简单，离子方程式表示为：　　NH4++HCO3-+2OH-NH3?H2O+CO32-　　（2）当加入的氢氧化钠溶液少量时，反应比较复杂，涉及到OH-与NH4+ 和HCO3-两种离子中谁先反应的问题。　　现假设常温时碳酸氢铵溶液与氢氧化钠溶液的浓度均为0.1mol/L，在碳酸氢铵溶液中有如下水解平衡：　　NH4++HCO3-+H2ONH3?H2O+H2CO3 ①　　上式的平衡常数可表示为：　　K=　　=　　K==　　≈1.32×10-3　　由计算的K值不难发现，反应①进行的程度较小，碳酸氢铵溶液中的c（NH4+）≈c（HCO3-）≈0.1mol/L，当加入氢氧化钠溶液时，则有：　　NH4++OH-NH3?H2O ②　　K==≈5.6×104　　HCO3-+OH-H2O+CO32- ③　　K==　　=≈5.6×103　　由以上两个反应的常数可明显看出反应②更容易进行，故当在碳酸氢铵溶液中滴入少量氢氧化钠溶液时，首先发生反应②，即反应的离子方程式应为：NH4++ OH-NH3?H2O　　二、碳酸氢钠溶液与偏铝酸钠溶液的反应分析　　由实验可看出，一定量浓度的碳酸氢钠溶液与偏铝酸钠溶液混合会产生白色絮状沉淀，因此，在离子共存题中，经常会出现HCO3-、AlO2-能否共存的问题，如：　　（2010上海卷9）下列离子组一定能大量共存的是　　A.甲基橙呈黄色的溶液中：I-、Cl-、NO3-、Na+　　B.石蕊呈蓝色的溶液中：Na+、AlO2-、NO3-、HCO3-　　C.含大量Al3+的溶液中：K+、Na+、NO3-、ClO-　　D.含大量OH-的溶液中：CO32-、Cl-、F-、K+　　本题的答案是D，但B选项如何排除，就涉及到AlO2-与HCO3-的反应。　　究其原因，可作如下定量分析（假设常温时两溶液的物质的量浓度均为0.1mol/L）。　　1.对于碳酸氢钠溶液来说，溶液中有下列平衡及平衡常数：　　HCO3-H++CO32- ④　　K2（H2CO3）==5.6×10-11　　HCO3-+H2OH2CO3+OH- ⑤　　K（HCO3-）水解=　　=　　==2.4×10-8　　由④式的K2（H2CO3）和⑤式的K（HCO3-）水解的数值可明显看出，由于K（HCO3-）水解远大于K2（H2CO3），所以，溶液中主要以⑤式反应为主，又由于K（HCO3-）水解和K2（H2CO3）均较小，所以溶液中有c（H2CO3）≈c（OH-）、c（HCO3-）≈0.1-　　c（H2CO3），代入上述K（HCO3-）水解关系式有：　　K（HCO3-）水解===2.4×10-8　　解得c（OH-）≈4.9×10-5 mol/L　　根据Kw=c（OH-）c（H+）=10-14，有c（H+）≈2.0×10-10 mol/L　　2.对于偏铝酸钠溶液来说，溶液中有下列平衡及平衡常数：　　AlO2-+2H2OAl（OH）3+OH-（此式实为：Al（OH）4-Al（OH）3+OH-）　　K====≈6.3×10-2　　（上式中的Ka［Al（OH）3］为Al（OH）3的酸式溶度积常数）　　则当偏铝酸钠溶液为0.1 mol/L时，溶液中c（OH-）≈6.3×10-3mol/L　　根据上述1中算出的0.1mol/L碳酸氢钠溶液中c（H+）≈2.0×10-10 mol/L和2中算出的0.1mol/L偏铝酸钠溶液中c（OH-）≈6.3×10-3mol/L，可知，当碳酸氢钠溶液与偏铝酸钠溶液混合时（假定混合溶液中两物质的浓度均为0.1mol/L），溶液中有：c（H+）c（OH-）=2.0×10-10×6.3×10-3=1.26×10-12＞10-14 所以，当两溶液混合时发生H+与OH-的中和，即促进HCO3-电离产生H+和促进AlO2-水解产生OH-，从而使溶液中产生大量Al（OH）3而沉淀，故一定浓度的HCO3-、AlO2-溶液混合不能共存，会发生碳酸氢根的电离与偏铝酸根的水解反应。　　参考文献　　［1］ 合家忠.研究性学习巧夺千峰秀色——用数学方法突破化学疑点［J］.化学教育，2005，（4）：27　　［2］ 中南矿冶学院分析教研室等编著.化学分析手册［M］.北京：科学出版社，
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xzbu发布此信息目的在于传播更多信息，与本网站立场无关。xzbu不保证该信息（包括但不限于文字、数据及图表）准确性、真实性、完整性等。初中化学 C选项，老师说能大量共存，而我认为不行，你想啊，水中有H+，那不就和CO3，OH反应_百度知道
提问者采纳
答： C选项可以大量共存。 首先，纯水中的确含有氢离子和氢氧根，但是在常温时只含有氢离子和氢氧根各10的-7次方摩尔每升，含量极少。 其次，由于常温时水的离子积（氢离子和氢氧根的乘积）为定值，10的-14次方。而在本题中有大量的氢氧根存在，所以会抑制水的电离，其中所含的氢离子，就会更少（10的负十几次方），几乎可以忽略不计。所以根本不存在不能大量共存的问题。 希望你能理解，欢迎追问，望采纳。
合着初中离子共存问题，就不考虑水呗?
是的。我们考虑的是大量共存问题。少量共存是允许存在的。这是一个共性的规律。像水中本身就存在着氢离子和氢氧根。
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亲其实水可以很微弱的电离，在常温下，电离出的氢离子浓度时（10的-7mol/L)浓度很小，忽略不计，也就忽略与碳酸根的反应了不懂问
氢氧根可以和碳酸根共存的，大量的碳酸根和氢离子会发生反应，碳酸钠和碳酸钾都是碱性的，肯定可以和氢氧根共存的。。。。要不是试一下碳酸钠的PH值就知道了。。。
C是对的。可以共存的。水中没有氢离子的啊。水中是水分子啊。
大量共存是可以的。根据水的离子积，溶液中大量存在氢氧根时，必然导致体系中的氢离子的量很少，。这一点点的氢离子与碳酸根结合所生成的碳酸也是少量的，故这与氢离子结合所消耗掉的碳酸根和氢氧根与原来的量相比，可以忽略不计。
C选项中任何离子相结合都没有气体，水，或沉淀生成你所说的H+是指OH-里的吧？OH-是原子团，不会被水解，所以C选项能大量共存
水不显电性，氢氧根与氢离子结合生成水分子，没有多余的氢离子
能存在。虽然有碳酸根，不过你看题，水中有大量OH-，说明水里的H+十分少，完全显碱性，不会反应。
姐姐，你意思是不是说，因为水中含有OH-所以Fe3+，Cu2+，NH4+,Mg2+都不可以大量存在？那么请问你饱和氯化铵溶液是什么？制造Fe（OH）3胶体所用的饱和氯化铁溶液又是什么？既然都不共存了又怎么能达到“饱和”？
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提问：级别：五年级来自：四川省宜宾市
回答数：1浏览数：
碳酸钠溶液中氢离子与碳酸氢根离子的浓度谁大?
&提问时间： 18:02:20
最佳答案此答案已被选择为最佳答案，但并不代表问吧支持或赞同其观点
回答：级别：大四 18:13:21来自：山东省菏泽市
碳酸氢根浓度大
因为如果碳酸钠不水解，那么溶液应该显中性。但是碳酸钠显碱性且PH为13
所以可见碳酸钠水解程度很大
所以碳酸氢根浓度大
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