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，稱量干燥沉淀的質(zhì)量，由此計(jì)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(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(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量，則測(cè)得ω(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，使測(cè)得氣體體積 （“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眼睛視線與液面最低處相平。

（3）實(shí)驗(yàn)前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL。則產(chǎn)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(diǎn)(已知終點(diǎn)時(shí)反應(yīng)H++CO32—=HCO3—恰好完全)。重復(fù)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(yīng)選擇 儀器來完成。

（2）判斷滴定終點(diǎn)的依據(jù)是 。

（3）此法測(cè)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(shù)；②讀數(shù)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?yōu)闊o(wú)色，且30s不恢復(fù)；

（3）84.8%(2分)。

【解析】

試題分析：方案一、(1)把溶液中HCO3—、CO32—完全轉(zhuǎn)化為沉淀，應(yīng)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?yàn)橄嗟荣|(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉相比較碳酸氫鈉生成的沉淀質(zhì)量大，如果沉淀未干燥充分就稱量，則記錄的沉淀的質(zhì)量中包含水的質(zhì)量即測(cè)得的沉淀偏大，那么計(jì)算所得的碳酸氫鈉會(huì)偏大，那么測(cè)得ω(Na2CO3)會(huì)偏小。

方案二、(1)裝置中導(dǎo)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(shí)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(dǎo)管a，滴入液體會(huì)排出錐形瓶中部分氣體而使測(cè)得氣體體積偏大；

(2)反應(yīng)結(jié)束后，由于氣體的體積受溫度與壓強(qiáng)的影響，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待冷卻至室溫才開始讀數(shù)；②讀數(shù)前左右液面相平 ③眼睛視線與液面最低處相平。

(3)實(shí)驗(yàn)前后堿式滴定管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL。則產(chǎn)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(yīng)選擇堿式滴定管。

（2）判斷滴定終點(diǎn)的依據(jù)是由紅色突變?yōu)闊o(wú)色，且30s不恢復(fù)。

（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(zhì)量分?jǐn)?shù)為：4.24g/5.0g×100%=84.8%。