Question

在實驗室測定碳酸鈉與碳酸氫鈉的混合物中，碳酸鈉的質量分數[用符號w(Na₂CO₃)表示]，稱取此混合物5.lg，溶于水中，配成250mL溶液。
a．(10分)方案一：沉淀法測w(Na₂CO₃)利用化學反應把HCO₃^－、CO₃^2－完全轉化為沉淀，稱取沉淀的質量，由此計算混合物中w (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^－、CO₃^2－完全轉化為沉淀，應選的試劑是___________ （填編號）。

A．CaCl2

B．MgSO4

C．．NaCI

D．Ba(OH)2

（2）簡述證明HCO₃^－、CO₃^2－已完全沉淀的實驗操作_________________________。
（3）過濾，提取沉淀，則過濾操作所需要的玻璃儀器有________________________。
（4）洗滌沉淀，簡述洗滌沉淀的操作_____________________________。
（5）干燥充分，稱取沉淀的質量為9.8g，由此計算w(Na₂CO₃)。如果此步中，沉淀未干燥充分就稱量，則測得w (Na₂CO₃)________________（填偏大或偏小、無影響）。
b．方案二：滴定法測w(Na₂CO₃)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的鹽酸進行滴定到終點。重復此操作2次，消耗鹽酸的體積平均值為20.00 mL。      [已知飽和的碳酸溶液PH為3.9]
（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_____________________，此過程中反應的離子方程式為__________________________________________________。
（3）此法測得w(Na₂CO₃)=________%（保留兩位小數）

Answer 1

a（1）D
（2）靜止，澄清，然后向上層清液中滴加Ba(0H)₂溶液，若有沉淀產生，說明未沉淀完全，反之，則沉淀完全
（3） 燒杯、普通漏斗、玻璃棒
（4） 向漏斗的沉淀上加蒸餾水使其沒過沉淀，過濾，重復操作2到3次
（5） 偏小
b（1）堿式滴定管
（2）溶液由紅色變為無色，且半分鐘內不變色  H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-
（3）83.14

試題分析：a（1）A、CaCl₂不與HCO₃^－反應，錯誤；B、MgSO₄不與HCO₃^－反應，錯誤；C、NaCI均不反應，錯誤；D 、Ba(0H)₂均反應生成沉淀，正確，答案選D。
（2）溶液中若存在HCO₃^－、CO₃^2－，則繼續滴加Ba(0H)₂溶液會有沉淀產生，所以證明HCO₃^－、CO₃^2－已完全沉淀的實驗操作是：靜止，澄清，然后向上層清液中滴加Ba(0H)₂溶液，若有沉淀產生，說明未沉淀完全，反之，則沉淀完全
（3）過濾操作所需要的玻璃儀器有：燒杯、普通漏斗、玻璃棒
（4）洗滌沉淀的操作是：向漏斗的沉淀上加蒸餾水使其沒過沉淀，過濾，重復操作2到3次
（5）沉淀未干燥會導致沉淀的質量增大，從而計算出的碳酸鈉的質量減小，所以測得w (Na₂CO₃)偏小
b（（1）（3）每空2分，（2）每空1分）
（1）碳酸鈉與碳酸氫鈉的溶液顯堿性，應用堿式滴定管量取
（2）碳酸鈉與碳酸氫鈉的溶液顯堿性，使酚酞試液變紅，所以滴定終點時溶液由紅色變為無色，且半分鐘內不變色；方案b中用酚酞作指示劑，所以滴定終點時的溶液仍為堿性，即鹽酸滴定碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合液時，鹽酸與碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉，不產生二氧化碳氣體，所以此過程發生的離子方程式為H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-
（3）由（2）知H⁺～CO₃^2-因此由消耗鹽酸的體積可計算出碳酸鈉的物質的量n(Na₂CO₃)=0.2mol/L×20×10^-3L=0.004mol,所以原溶液中碳酸鈉的質量為
0.004mol×10×106g/mol=4.24g,則w(Na₂CO₃)=4.24g/5.1g×100%=83.14%