Question

【題目】實驗室測定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉的質量分數W(Na2CO3)，稱取此混合物5.0g，溶于水中，配成250 mL溶液。

方案一：沉淀法。利用化學反應把HCO3—、CO32—完全轉化為沉淀，稱量干燥沉淀的質量，由此計算混合物中ω(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—完全轉化為沉淀，應選用的試劑是 (填編號)。

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

（2）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 。

（3）將沉淀洗滌，并充分干燥，稱量沉淀的質量為mg，由此可以計算(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未干燥充分就稱量，則測得ω(Na2CO3) (填“偏大”、“偏小"或“無影響")。

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，測定生成氣體在通常狀況(約20℃、1.01×105 Pa)的體積，由此計算混合物中W(Na2CO3)。

（1）裝置中導管a的作用是 。若撤去導管a，使測得氣體體積 （“偏大”，“偏小”或“無影響”）

（2）反應結束后，為了準確地測量氣體體積，量氣管在讀數時應注意：

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分別為V1 mL、V2 mL。則產生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的鹽酸滴定到終點(已知終點時反應H++CO32—=HCO3—恰好完全)。重復此操作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，應選擇 儀器來完成。

（2）判斷滴定終點的依據是 。

（3）此法測得ω(Na2CO3)= ％。

Answer 1

【答案】方案一：（1）D；（2）玻璃棒、漏斗；（3）偏小；

方案二：（1）平衡氣壓，使液體順利滴下；偏大(2分)

（2）①待冷卻至室溫才開始讀數；②讀數前左右液面相平

（3）V1-V2(2分)；

方案三：（1）堿式滴定管（或移液管）；（2）由紅色突變為無色，且30s不恢復；

（3）84.8%(2分)。

【解析】

試題分析：方案一、(1)把溶液中HCO3—、CO32—完全轉化為沉淀，應選用的試劑是D．Ba(OH)2溶液。

(2) 過濾操作所需要的玻璃儀器除燒杯外，還有玻璃棒、漏斗。

(3)因為相等質量的碳酸鈉和碳酸氫鈉相比較碳酸氫鈉生成的沉淀質量大，如果沉淀未干燥充分就稱量，則記錄的沉淀的質量中包含水的質量即測得的沉淀偏大，那么計算所得的碳酸氫鈉會偏大，那么測得ω(Na2CO3)會偏小。

方案二、(1)裝置中導管a將分液漏斗與錐形瓶連通作用是平衡氣壓，使液體順利滴下，同時可以消除由稀硫酸的加入而引起的氣體體積誤差。若撤去導管a，滴入液體會排出錐形瓶中部分氣體而使測得氣體體積偏大；

(2)反應結束后，由于氣體的體積受溫度與壓強的影響，為了準確地測量氣體體積，量氣管在讀數時應注意：①待冷卻至室溫才開始讀數；②讀數前左右液面相平 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分別為V1 mL、V2 mL。則產生CO2的體積為V1-V2ml。

方案三：（1）碳酸鈉和碳酸氫鈉混合溶液呈堿性，應選擇堿式滴定管。

（2）判斷滴定終點的依據是由紅色突變為無色，且30s不恢復。

（3）由離子方程式：H++CO32-=HCO3-，得：

m(Na2CO3)=0.2000 mol/L×0.02000L×10×106g/mol=4.24g，

所以碳酸鈉質量分數為：4.24g/5.0g×100%=84.8%。