Question

碳酸鈉、碳酸氫鈉是兩種重要的化學(xué)試劑．根據(jù)要求回答：
Ⅰ．興趣小組設(shè)計三種方案，鑒別濃度均為0.01mol?L^-1碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種溶液：

序號	甲	乙	丙
方案	用廣泛pH試紙 檢測溶液pH	滴加等體積0.1mol?L-1 Ba（OH）2溶液	滴加等體積0.1mol?L-1 CaCl2溶液

（1）甲方案中pH較大的是

 

；
（2）結(jié)果表明方案乙無法實現(xiàn)鑒別目的，用離子方程式表示方案乙發(fā)生的反應(yīng)：

 

；

 

．
（3）經(jīng)過查閱資料獲得如下信息：K_sp（CaCO₃）=4.96×10^-9；0.01mol?L^-1 NaHCO₃、Na₂CO₃溶液中
c（CO₃^2-）如表所示：

0.01mol?L-1溶液	NaHCO3	Na2CO3
c（CO32-）/mol?L-1	0.00011	0.0087

丙方案能否實現(xiàn)鑒別目的？

 

；理由是

 

；
Ⅱ．純堿生產(chǎn)過程中，所得產(chǎn)品往往混有一定量的氯化鈉．為檢測純堿的純度，可采用多種方案來進行．
（4）如圖為學(xué)生丁設(shè)計的方案，試圖通過測定樣品（a g）與足量的稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂質(zhì)量來實現(xiàn)目的．
①本方案存在缺陷，對純堿純度檢測的影響．
缺陷：

 

；所測純堿的純度將

 

（填“偏大”或“偏小”）．
②方案經(jīng)改進后，丁進行了實驗，并測得B、C、D三套裝置的質(zhì)量分別增重了m₁、m₂和m₃．則純堿的純度為

 

．
（5）現(xiàn)只有少量（約1g）純堿樣品、0.100mol?L^-1硫酸和蒸餾水，同學(xué)戊擬通過測定一定質(zhì)量的純堿樣品與硫酸反應(yīng)時消耗硫酸體積來確定純堿的純度．實驗過程中，需用

 

（填儀器名稱）測量硫酸的體積，而且實驗過程中還需用到的一種試劑是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)碳酸鈉、碳酸氫鈉的水解程度進行判斷；
（2）碳酸根離子、碳酸氫根離子都能夠與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇白色沉淀，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式；
（3）根據(jù)該條件下兩種溶液中c（Ca²⁺）、c（CO₃^2-）與K_sp的關(guān)系進行分析；
（4）①根據(jù)反應(yīng)裝置中都會有殘留的二氧化碳分析；
②根據(jù)裝置C中生成的二氧化碳的物質(zhì)的量計算出碳酸鈉的質(zhì)量，再計算出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）根據(jù)硫酸為酸性溶液選擇滴定管類型；根據(jù)酸堿中和滴定要求選擇使用的指示劑．

解答：解：（1）由于碳酸是酸性大于碳酸氫根兩種酸性，同物質(zhì)的量濃度相同的碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液，碳酸鈉溶液的水解程度大于碳酸氫鈉的，所以碳酸鈉溶液的pH較大，
故答案為：碳酸鈉溶液；
（2）氫氧化鋇溶液與碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液都能夠反應(yīng)生成白色沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：Ba²⁺+CO₃^2-═BaCO₃↓，Ba²⁺+OH^-+HCO₃^-═BaCO₃↓+H₂O，所以方案乙無法實現(xiàn)鑒別目的，
故答案為：Ba²⁺+CO₃^2-═BaCO₃↓；Ba²⁺+OH^-+HCO₃^-═BaCO₃↓+H₂O；
（3）由于該條件下兩種溶液中c（Ca²⁺）、c（CO₃^2-）均大于K_sp（CaCO₃）=4.96×10^-9，都能夠產(chǎn)生沉淀，所以不能用氯化鈣溶液檢驗碳酸鈉和碳酸氫鈉，
故答案為：不能；該條件下兩種溶液中c（Ca²⁺）、c（CO₃^2-）均大于K_sp（CaCO₃）=4.96×10^-9，都產(chǎn)生沉淀；
（4）①圖中各裝置內(nèi)都會有殘留的二氧化碳，反應(yīng)生成的二氧化碳沒有被C堿石灰充分吸收，導(dǎo)致測定的二氧化碳質(zhì)量偏小，純堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，
故答案為：反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳沒有被充分吸收；偏小；
②碳酸鈉生成的二氧化碳的質(zhì)量為裝置C增重的質(zhì)量，即為m₂g，二氧化碳的物質(zhì)的量為：

m2

44

mol，純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

m2 44 ×106

a

=

53m2

22a

，
故答案為：

53m2

22a

；
（5）硫酸為酸性溶液，應(yīng)該使用酸式滴定管盛裝；滴定過程需要使用指示劑，可以選用甲基橙或者酚酞，
故答案為：酸式滴定管；甲基橙或酚酞．

點評：本題考查了碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)、測量碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等知識，題目難度中等，注意掌握碳酸氫鈉與碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)，明確探究碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．