Question

（18分）實驗室測定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)w(Na2CO3)，稱取此混合物5.0g，溶于水中，配成250mL溶液。

方案一：沉淀法。利用化學反應(yīng)把HCO3－、CO32－完全轉(zhuǎn)化為沉淀，稱量干燥沉淀的質(zhì)量，由此計算混合物中w (Na2CO3)。

(1)量取100 mL配制好的溶液于燒杯中，滴加足量沉淀劑，把溶液中HCO3－、CO32－完全轉(zhuǎn)化為沉淀，應(yīng)選用的試劑是___________ （填編號）。

A.CaCl2溶液 B.MgSO4溶液 C.NaCl溶液 D.Ba(OH)2溶液

(2) 簡述證明HCO3－、CO32－已完全沉淀的實驗操作_________________________。

(3) 過濾，提取沉淀，則過濾操作所需要的玻璃儀器除燒杯外，還有________________________。

(4) 將沉淀洗滌，并充分干燥，稱量沉淀的質(zhì)量為mg，由此可以計算w(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未干燥充分就稱量，則測得w (Na2CO3)________________（填偏大或偏小、無影響）。

方案二：量氣法。量取10.00mL配制好的溶液與足量稀硫酸溶液反應(yīng)，測定生成氣體在通常狀況（約20℃，1.01×105Pa）的體積，由此計算混合物中w (Na2CO3)。

(1) 裝置中導管a的作用是 。

(2) 反應(yīng)結(jié)束后，為了準確地測量氣體體積，量氣管在讀數(shù)時應(yīng)注意：

①_______________________________，

②_________________________________，

③眼睛視線與液面最低處相平。

（3）實驗前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL。則 產(chǎn)生CO2的體積為     mL。

方案三：滴定法。量取25.00 mL配制好的溶液加入錐形瓶中，滴加2滴酚酞試劑，搖勻，用0.2000 mol/L鹽酸進行滴定到終點（已知終點時反應(yīng)H++CO32- ＝HCO3-恰好完全）。重復(fù)此操作2次，消耗鹽酸的體積平均值為20.00 mL。

(1)量取25.00 mL配制好的溶液，應(yīng)選擇_______________儀器來完成。

(2)判斷滴定終點的依據(jù)是_____________________。

(3)此法測得w(Na2CO3)= %。

 

Answer 1

方案一：（1）D（2分）

（2）靜置、澄清，在澄清溶液中繼續(xù)加Ba(OH)2溶液，不渾濁，則HCO3—、CO32-已沉淀完全；反之，未沉淀完全（在取出澄清溶液中繼續(xù)滴加Ba(OH)2溶液，如果未答出現(xiàn)渾濁時把取出液全部倒回原液中，不給分）（2分）

（3）玻璃棒、普通漏斗（漏斗）（2分） （4）偏�。�2分）

方案二：（1）平衡壓強、使液體順利滴下；消除加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差（2分）

（2）①待冷卻至室溫才開始讀數(shù) （1分） ②讀數(shù)前左右液面相平（1分） （3）V1-V2（2分）

方案三：（1）堿式滴定管（1分） （2）由紅色突變?yōu)闊o色，且30s不恢復(fù)（1分）（3）84.8%（2分）

【解析】

試題分析：方案一、（1）A、CaCl2溶液只能與碳酸根反應(yīng)轉(zhuǎn)化為碳酸根沉淀，A不正確；B.MgSO4溶液與二者均不反應(yīng)，B不正確；C.NaCl溶液與二者均不反應(yīng)，C不正確；D.Ba(OH)2溶液與二者均反應(yīng)，生成碳酸鋇沉淀，D正確，答案選D。

（2）要證明HCO3－、CO32－已完全沉淀，則可以繼續(xù)滴加氫氧化鋇溶液，即正確的的實驗操作是靜置、澄清，在澄清溶液中繼續(xù)加Ba(OH)2溶液，不渾濁，則HCO3—、CO32-已沉淀完全；反之，未沉淀完全。

（3）過濾操作所需要的玻璃儀器除燒杯外，還有玻璃棒、普通漏斗（漏斗）。

（4）如果此步中，沉淀未干燥充分就稱量，則稱量值偏大。由于在質(zhì)量相等的條件下碳酸氫鈉產(chǎn)生的沉淀大于碳酸鈉產(chǎn)生的沉淀，所以如果稱量值偏大，則碳酸氫鈉的質(zhì)量偏大，則碳酸鈉的含量偏小。

方案二：（1）由于碳酸鹽與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳氣體，瓶內(nèi)壓強增大，所以裝置中導管a的作用是平衡壓強、使液體順利滴下；消除加入稀硫酸引起的體積誤差。

（2）讀數(shù)是必須與外界大氣壓相同，因此注意事項是①待冷卻至室溫才開始讀數(shù)，②讀數(shù)前左右液面相平。

（3）堿液吸收CO2，所以前后的體積差即是二氧化碳的體積，則產(chǎn)生CO2的體積為（V1-V2）mL。

方案三：（1）溶液顯堿性，因此應(yīng)該用堿式滴定管量取。

（2）酚酞的變色范圍是8.2～10.0，所以判斷滴定終點的依據(jù)是由紅色突變?yōu)闊o色，且30s不恢復(fù)。）（3）反應(yīng)達到終點時，發(fā)生的離子方程式為H++CO32- ＝HCO3-，則根據(jù)消耗鹽酸的體積可知20.00ml可知，消耗碳酸鈉的物質(zhì)的量是0.2000 mol/L×0.02000L＝0.004mol，則原混合物中碳酸鈉的物質(zhì)的量是0.004mol× ＝0.04mol，質(zhì)量是0.04mol×106g/mol＝4.24g，所以碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)為 ×100%＝84.8%。

考點：考查碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉含量測定的實驗方案設(shè)計與評價