Question

【題目】某學習小組利用圖1裝置進行CO2與飽和Na2CO3溶液反應制備NaHCO3 ．
（1）選取必要的實驗裝置，正確的連接順序為（填序號）．
（2）為確定制得的固體樣品是純凈的NaHCO3 ， 小組同學提出下列實驗方案：甲方案：將樣品溶液與飽和澄清石灰水反應，觀察現象．
乙方案：將樣品溶液與BaCl2溶液反應，觀察現象．
丙方案：測定pH法．
丁方案：熱重分析法．
①判定甲方案（填“可行”或“不可行”）．
②為判定乙方案的可行性，某同學用純凈的NaHCO3配制的溶液，與BaCl2溶液等體積混合進行實驗，結果如下：

NaHCO3溶液 BaCl2濃度	0.2molL﹣1	0.1molL﹣1	0.02molL﹣1
0.2molL﹣1	渾濁	渾濁	少許渾濁
0.1molL﹣1	渾濁	少許渾濁	無現象
0.02molL﹣1	少許渾濁	無現象	無現象

（i）此實驗已可說明乙方案是不可行的．請結合以下數據，并通過計算說明產生渾濁的原因．
[己知：0．l molL﹣1 NaHCO3溶液電離出的c（CO32﹣）為0.001lmolL﹣1 ， Ksp（BaCO3）=5.1×10﹣9]
答： ．
（ii）產生渾濁（伴有氣體產生）的離子方程式 ．
③用pH計測定的丙方案如下：
取m克的固體樣晶溶解于水配成V mL的溶液，用pH計測pH：
還應補充的實驗是：
④進行丁方案實驗，得到固體殘留率隨溫度變化的曲線如圖2所示，根據A點坐標得到的結淪是 ．
（殘留率= ×100%）

Answer 1

【答案】
（1）CAB
（2）不可行；Qc=c（Ba2+）×c（CO32﹣）= ×0.0011=1.1×10﹣4＞5.1×10﹣9；Ba2++2HCO3﹣=BaCO3↓+CO2↑+H2O；另取等質量的分析純NaHC03溶于水中配成V mL的溶液，用pH計測pH；制得的固體樣品是純凈的NaHCO3
【解析】解：（1）C為發生裝置，鹽酸與碳酸鈣反應生成二氧化碳氣體和氯化鈣，其中鹽酸易揮發，故應先選取碳酸氫鈉除去混合氣體中的HCl，故儀器連接順序為：CAB，所以答案是：CAB；（2）①飽和澄清石灰水與碳酸鈉和碳酸氫鈉均能反應生成碳酸鈣沉淀，故甲方案不可行，所以答案是：不可行；②（i）兩種溶液等體積混合后，溶液中鋇離子濃度= =0.1mol/L，0.1 molL﹣1 NaHC03溶液電離出的c（CO32﹣）為0.0011 molL﹣1 ， 故Q=c（Ba2+）×c（CO32﹣）= ×0.0011=1.1×10﹣4＞5.1×10﹣9 ， 故會產生沉淀，
所以答案是：Qc=c（Ba2+）×c（CO32﹣）= ×0.0011=1.1×10﹣4＞5.1×10﹣9；（ii）鋇離子與碳酸氫鈉電離出的碳酸根結合生成碳酸鋇沉淀，從而促進了碳酸氫根的電離，使其向生成碳酸根和氫離子的方向移動，故離子反應方程式為：Ba2++2HCO3﹣=BaCO3↓+CO2↑+H2O，
所以答案是：Ba2++2HCO3﹣=BaCO3↓+CO2↑+H2O；
③丙方案為測定pH法，由于碳酸氫鈉屬于強堿弱酸鹽，溶于水中配成V mL的溶液，利用準確度較高的pH計進行樣品的pH值，然后測量等質量等濃度的分析純NaHC03的pH值，最后比較即可，
所以答案是：另取等質量的分析純NaHC03溶于水中配成V mL的溶液，用pH計測pH；
④發生反應為2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，由圖中所給數據可知在180℃時，固體的殘留率為63.09%，
設碳酸氫鈉為100g，
則2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，
168 106
100g xg
解得x=63.09g，
即理論上碳酸氫鈉每有100g分解應生成63.09g固體，
故由圖可知100g樣品分解恰好生成固體為63.09g，故此樣品只含有為NaHCO3 ，
所以答案是：制得的固體樣品是純凈的NaHCO3 ．