Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室測(cè)定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(Na2CO3)，稱(chēng)取此混合物5.0g，溶于水中，配成250 mL溶液。

方案一：沉淀法。利用化學(xué)反應(yīng)把HCO3－、CO32－完全轉(zhuǎn)化為沉淀，稱(chēng)量干燥沉淀的質(zhì)量，由此計(jì)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(hào))。

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

（2）過(guò)濾，提取沉淀，則過(guò)濾操作所需要的玻璃儀器除燒杯和玻璃棒外，還有_______。

（3）將沉淀洗滌，并充分干燥，稱(chēng)量沉淀的質(zhì)量為mg，由此可以計(jì)算(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未干燥充分就稱(chēng)量，則測(cè)得w(Na2CO3)_______(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。

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

（1）裝置中導(dǎo)管a的作用是______________________________, 若撤去導(dǎo)管a會(huì)使測(cè)得氣體體積_______(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。

（2）反應(yīng)結(jié)束后，為了準(zhǔn)確地測(cè)量氣體體積，量氣管在讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意：①___________________，②_________________________，③_______________________。

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的鹽酸滴定到終點(diǎn)(已知終點(diǎn)時(shí)反應(yīng)H＋+ CO32－ HCO3－恰好完全，此時(shí)溶液pH<8)。重復(fù)此操作2次，消耗鹽酸的體積平均值為20.00 mL。量取25.00 mL配制好的溶液，應(yīng)選擇堿式滴定管來(lái)完成。請(qǐng)問(wèn)

（1）判斷滴定終點(diǎn)的依據(jù)是_________________________。

（2）此法測(cè)得w(Na2CO3)=___________％。

Answer 1

【答案】 D 漏斗 偏小 平衡氣壓，使酸液順利流出 偏大 待冷卻至室溫才開(kāi)始讀數(shù) 讀數(shù)前調(diào)整左右液面相平 眼睛視線與液面最低處相平 溶液由紅色突變?yōu)闊o(wú)色，且30s內(nèi)不恢復(fù) 84.8%

【解析】方案一:

（1）把溶液中HCO3－、CO32－完全轉(zhuǎn)化為沉淀，選用Ba(OH)2溶液，發(fā)生如下反應(yīng)：HCO3－+Ba2++OH—=BaCO3 ↓+ H2O，CO32－+Ba2+=BaCO3 ↓。

（2）過(guò)濾，提取沉淀，則過(guò)濾操作所需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗。

（3）設(shè)碳酸鈉為xmol、碳酸氫鈉為ymol，沉淀質(zhì)量為ag，由質(zhì)量守恒、碳元素守恒得：106g/molx+84g/moly=5g，x+y=ag/197g/mol，解得：x=(5-84a/197)g，沉淀未干燥充分就稱(chēng)量，a值偏大，則x的值偏小。

方案二

（1）錐形瓶中加入酸后產(chǎn)生氣體，壓強(qiáng)增大，不利于酸的平衡滴加，為了使分液漏斗與錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)相等，常用這種恒壓裝置。故作用是平衡氣壓，使酸液順利流出。恒壓時(shí)，分液漏斗與錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)相等，測(cè)得氣體體積就是反應(yīng)產(chǎn)生氣體的體積；當(dāng)撤去導(dǎo)管a，測(cè)得氣體體積由酸溶液的體積與反應(yīng)產(chǎn)生氣體的體積兩部分組成，故撤去導(dǎo)管a時(shí)測(cè)得氣體體積偏大。

（2）反應(yīng)結(jié)束后，要準(zhǔn)確地測(cè)量氣體體積，測(cè)常溫常壓下氣體的氣體，量氣管內(nèi)、外壓強(qiáng)相等，因此，要等待氣體冷卻至室溫才開(kāi)始讀數(shù)，讀數(shù)前調(diào)整左右液面相平，眼睛視線與液面最低處相平。

方案三

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的鹽酸滴定到終點(diǎn)(已知終點(diǎn)時(shí)反應(yīng)H＋+ CO32－ HCO3－恰好完全，此時(shí)溶液pH<8)。重復(fù)此操作2次，消耗鹽酸的體積平均值為20.00 mL。量取25.00 mL配制好的溶液，應(yīng)選擇堿式滴定管來(lái)完成。請(qǐng)問(wèn)

（1）滴定終點(diǎn)的溶質(zhì)是NaHCO3，溶液的pH<8，則滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液由紅色突變?yōu)闊o(wú)色，且30s內(nèi)不恢復(fù)。

（2） 由 H＋+ CO32－ HCO3－可知，

n(HCl)=n(Na2CO3)=0.2000 mol/L×0.02L=0.004000mol，

原溶液中n(Na2CO3)= 0.004000mol×250mL/25mL=0.04000mol，

w(Na2CO3)= (0.04000mol×106g/mol)÷5.0g= 84.8%。