Question

4．鈉有多種化合物，如氧化鈉、過氧化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉，這些物質在實際生活中有廣泛的應用，在一定條件下相互間能進行轉化．
（1）除去NaHCO₃溶液中混有的Na₂CO₃的方法是通入足量CO₂，除去Na₂CO₃固體中混有的NaHCO₃的方法是加熱．
（2）向100mL NaOH溶液中通入CO₂氣體充分反應后，在減壓和較低溫度下，小心地將溶液蒸干，得到白色固體M（不含結晶水）．通入二氧化碳的體積V（標準狀況下）與M的質量W的關系如圖所示．
①該NaOH溶液的物質的量濃度為1mol/L．
②a點時，溶液中溶質與BaCl₂溶液反應的離子方程式為Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，c點時，溶液中溶質與足量Ba（OH）₂溶液反應的離子方程式為HCO₃^-+Ba²⁺+OH^-=BaCO₃↓+H₂O．

Answer 1

分析 （1）碳酸鈉溶液可與二氧化碳反應生成碳酸鈉；NaHCO₃不穩定，加熱易分解，生成碳酸鈉、水可二氧化碳，以此解答該題；
（2）由圖知NaOH質量為4 g，物質的量為0.1 mol，完全轉化為Na₂CO₃時，Na₂CO₃質量為0.1mol×$\frac{1}{2}$×106g/mol=5.3 g，完全轉化為NaHCO₃時，NaHCO₃質量為0.1mol×84g/mol=8.4 g，故A點白色固體M為Na₂CO₃，c點白色固體M為NaHCO₃，根據c=$\frac{n}{V}$計算NaOH溶液的物質的量濃度；a為碳酸鈉，碳酸鈉與氯化鋇溶液反應生成碳酸鋇沉淀；c點為碳酸氫鈉，碳酸氫鈉與足量氫氧化鋇溶液反應生成碳酸鋇沉淀和水．

解答 解：（1）向Na₂CO₃中通入二氧化碳，發生反應為：CO₂+H₂O+CO₃^2-=2HCO₃^-，碳酸鈉轉化成碳酸氫鈉，達到除雜的目的；
NaHCO₃不穩定，加熱易分解，則可用加熱的方法除去Na₂CO₃固體中混有的少量NaHCO₃，
故答案為：通入足量CO₂；加熱；
（2）由圖知NaOH質量為4 g，物質的量為：$\frac{4g}{40g/mol}$=0.1 mol，完全轉化為Na₂CO₃時，Na₂CO₃質量為0.1mol×$\frac{1}{2}$×106g/mol=5.3 g，完全轉化為NaHCO₃時，NaHCO₃質量為0.1mol×84g/mol=8.4 g，故A點白色固體M為Na₂CO₃，c點白色固體M為NaHCO₃，
①NaOH的物質的量為0.1mol，該NaOH溶液的物質的量濃度為：c（NaOH）=$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L，
故答案為：1mol/L；
②根據分析可知，a點溶質為Na₂CO₃，Na₂CO₃與氯化鋇溶液反應生成碳酸鋇沉淀，反應的離子方程式為：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓；
c點溶質為NaHCO₃，NaHCO₃與Ba（OH）₂溶液反應生成碳酸鋇沉淀和水，反應的離子方程式為：HCO₃^-+Ba²⁺+OH^-=BaCO₃↓+H₂O，
故答案為：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓；HCO₃^-+Ba²⁺+OH^-=BaCO₃↓+H₂O．

點評 本題考查了物質分離與提純、混合物反應的計算，題目難度中等，明確常見元素及其化合物性質為解答關鍵，（2）為難點、易錯點，注意正確分析圖象中曲線各點對應溶質組成，試題有利于培養學生的分析、理解能力及靈活應用能力．