Question

6．為探究Na₂CO₃與鹽酸的反應原理，設計了如圖1實驗裝置．
Ⅰ．步驟如下：
（1）在雙通管中裝12mL0.5mol/L的Na₂CO₃溶液，在針筒中裝4mL3mol/L的鹽酸．
（2）從底部向雙通管中推入2mL的鹽酸．幾乎沒有氣泡產生，原因是：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-（用離子方程式解釋）．
（3）將鹽酸全部注入，產生大量氣泡．
Ⅱ．此裝置相對于往Na₂CO₃溶液中滴加鹽酸，優點在于：便于判斷消耗鹽酸的體積及反應的程度．
Ⅲ．利用此裝置往含往Na₂CO₃和另一種含鈉的化合物A的混合液中注入稀鹽酸，注入鹽酸的體積與產生氣體的體積關系如圖2，則A的化學式為NaOH，該混合液中Na₂CO₃和A的物質的量之比為2：3．

Answer 1

分析 I．n（Na₂CO₃）=0.012L×0.5mol/L=0.006mol，發生CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，需要V（HCl）=$\frac{0.006mol}{3mol/L}$=0.002L=2mL；
Ⅱ．此裝置相對于往Na₂CO₃溶液中滴加鹽酸，便于判斷消耗鹽酸的體積及反應的程度；
Ⅲ．由圖可知，發生HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O時消耗鹽酸為7-5=2mL，則由可知CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-可知含Na₂CO₃共消耗鹽酸4mL，則前3mL發生NaOH+HCl═H₂O+NaCl，以此計算．

解答 解：I．n（Na₂CO₃）=0.012L×0.5mol/L=0.006mol，發生CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，需要V（HCl）=$\frac{0.006mol}{3mol/L}$=0.002L=2mL，則從底部向雙通管中推入2mL的鹽酸．幾乎沒有氣泡產生，原因是CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，
故答案為：2；CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；
Ⅱ．此裝置相對于往Na₂CO₃溶液中滴加鹽酸，針筒上有刻度，便于判斷消耗鹽酸的體積及反應的程度，
故答案為：便于判斷消耗鹽酸的體積及反應的程度；
Ⅲ．由圖可知，發生HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O時消耗鹽酸為7-5=2mL，則由可知CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-可知含Na₂CO₃共消耗鹽酸4mL，則前3mL發生NaOH+HCl═H₂O+NaCl，則A為NaOH，該混合液中Na₂CO₃和A的物質的量之比為（0.004L×3mol/L×$\frac{1}{2}$）：（0.003L×3mol/L）=2：3，
故答案為：NaOH；2：3．

點評 本題考查性質實驗，為高頻考點，把握裝置的作用、發生的反應與圖象關系為解答的關鍵，側重分析與實驗、計算能力的考查，題目難度不大．