化学自习室移动版

式中的K只是表观电离常数，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K₁，K₂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^－的电离平衡常数较小。

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。

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。

碳酸氢盐的热稳定性一般比相应的碳酸盐差。

3.电离(弱酸性)

K_a2= 5.61×10^－11

HCO₃^－有微弱的电离，可以看做一元弱酸。

(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)

(K_h= 2.3×10^－8)

【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

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↑，CO₃^2－＋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CO₃^2－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CO₃^2－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：

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：

5.发生双水解沉淀

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↓＋ CO₃^2－

质子传递反应，可以用强酸制弱酸原理解释。

7.提供CO₃^2－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：

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

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

【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CO₃^2－沉淀。

2019年Ⅲ卷

【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