Question

【題目】某學習小組利用下列裝置進行進行CO2與飽和Na2CO3溶液反應制備NaHCO3實驗．
（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為判斷乙方案的可行性，某同學用分析純的NaHCO3配制的溶液，與BaCl2溶液等體積混合進行實驗，結果如下．

（i）此實驗巳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．答： ． [已知：0.1 molL﹣1 NaHC03溶液電離出的c（CO32﹣）為0.0011 molL﹣1 ， Ksp（BaCO3）=5.1×10﹣9]
（ⅱ）產生渾濁的離子方程式為 ．
③使用pH計進行測定的丙方案是 ．
④進行丁方案實驗，測得樣品在不同升溫速率下的熱重曲線如右圖．請填空：
（i）樣品的純度為 ．
（ⅱ）升溫速率對實驗結果（填“有較大”、“有較小”或“沒有”）影響．

Answer 1

【答案】
（1）③①②
（2）不可行；Q=c（Ba2+）×c（CO32﹣）= ×0.0011=1.1×10﹣4＞5.1×10﹣9；Ba2++2HCO3﹣=BaCO3↓+CO2↑+H2O；取等質量的固體樣品和分析純NaHC03樣品分別溶解于等量的水中，分別用pH計測pH；100%；沒有
【解析】解：（1）③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：③①②，所以答案是：③①②；（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=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：Q=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，故利用準確度較高的pH計進行樣品的pH值，然后測量分析純NaHC03的pH值，最后比較即可，所以答案是：取等質量的固體樣品和分析純NaHC03樣品分別溶解于等量的水中，分別用pH計測pH；④（i）碳酸氫鈉不穩定，加熱易分解，方程式為2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，即 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，
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10g x，解x=6.30g，即理論上碳酸氫鈉每有10g分解應生成6.3g固體，故由圖可知10g樣品分解恰好生成固體為6.3g，故此樣品純度為： ×100%=100%，所以答案是：100%；（ii）由圖可知，溫度升高，不影響固體物質的產量，升溫速率對實驗結果沒有影響，所以答案是：沒有．