Question

4．常溫下，向20ml 0.1mol•L^-1 Na₂CO₃溶液中逐滴加入0.1mol•L^-1 HC1溶液40mL，溶液中含碳元素的各種微粒（CO₂因逸出未畫出）物質的量分數隨溶液pH變化的情況如圖，回答下列問題：
①若將Na₂CO₃和NaHCO₃混合物配成溶液，則此溶液的pH的取值范圍是8＜pH＜12；
②為測定Na₂CO₃和NaHCO₃混合物中的質量分  數，下列方案可行的是ABD
A．取a克混合物充分加熱，減重b克
B．取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體
C．取a克混合物與足量稀硫酸充分反應，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克
D．取a克混合物與足量Ba（OH）₂溶液充分反應，過濾、洗滌、烘干，得b克固體．

Answer 1

分析 ①從圖中可以看出，既含HCO₃^-又含CO₃^2-的pH范圍為8-12；
②實驗方案是否可行，關鍵看根據測量數據能否計算出結果，
A．此方案利用碳酸氫鈉的不穩定性，利用差量法即可計算質量分數；
B．根據鈉守恒，可列方程組求解；
C．應先把水蒸氣排除才合理；
D．根據質量關系，可列方程組求解．

解答 解：①從圖中可以看出，既含HCO₃^-又含CO₃^2-的pH范圍為8-12，故將Na₂CO₃和NaHCO₃混合物配成溶液，則此溶液的pH的取值范圍是8＜pH＜12，
故答案為：8＜pH＜12；
②A．NaHCO₃受熱易分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，所以通過加熱分解利用差量法即可計算出Na₂CO₃質量分數，故A正確；
B．Na₂CO₃和NaHCO₃均可與鹽酸反應生成水、二氧化碳和氯化鈉，所以bg固體是氯化鈉，利用守恒法可計算出Na₂CO₃質量分數，故B正確；
C．混合物與足量稀硫酸充分反應，也會生成水和二氧化，所以逸出的氣體是二氧化碳，但會混有水蒸氣，即堿石灰增加的質量不是二氧化碳的質量，不能測定含量，故C錯誤；
D．Na₂CO₃和NaHCO₃都與Ba（OH）₂反應，反應的方程式為CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓、HCO₃^-+OH^-+Ba²⁺=H₂O+BaCO₃↓，因此最后得到的固體是BaCO₃，所以可以計算出Na₂CO₃質量分數，故D正確．
故選：ABD．

點評 本題考查物質含量的實驗方案的設計、混合物計算等，關鍵是對實驗方案的原理的理解，綜合考查學生分析問題、解決問題的能力，注重能力的考查，難度中等．