Question

【題目】實驗室測定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉的質量分數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。利用化學反應把HCO3－、CO32－完全轉化為沉淀，稱量干燥沉淀的質量，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－、CO32－完全轉化為沉淀，應選用的試劑是________(填編號)。

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和玻璃棒外，還有_______。

（3）將沉淀洗滌，并充分干燥，稱量沉淀的質量為mg，由此可以計算(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未干燥充分就稱量，則測得w(Na2CO3)_______(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

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，測定生成氣體在通常狀況(約20℃、1.01×105 Pa)的體積，由此計算混合物中w(Na2CO3)。

（1）裝置中導管a的作用是______________________________, 若撤去導管a會使測得氣體體積_______(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。

（2）反應結束后，為了準確地測量氣體體積，量氣管在讀數時應注意：①___________________，②_________________________，③_______________________。

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(已知終點時反應H＋+ CO32－ HCO3－恰好完全，此時溶液pH<8)。重復此操作2次，消耗鹽酸的體積平均值為20.00 mL。量取25.00 mL配制好的溶液，應選擇堿式滴定管來完成。請問

（1）判斷滴定終點的依據是_________________________。

（2）此法測得w(Na2CO3)=___________％。

Answer 1

【答案】 D 漏斗 偏小 平衡氣壓，使酸液順利流出 偏大 待冷卻至室溫才開始讀數 讀數前調整左右液面相平 眼睛視線與液面最低處相平 溶液由紅色突變為無色，且30s內不恢復 84.8%

【解析】方案一:

（1）把溶液中HCO3－、CO32－完全轉化為沉淀，選用Ba(OH)2溶液，發生如下反應：HCO3－+Ba2++OH—=BaCO3 ↓+ H2O，CO32－+Ba2+=BaCO3 ↓。

（2）過濾，提取沉淀，則過濾操作所需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗。

（3）設碳酸鈉為xmol、碳酸氫鈉為ymol，沉淀質量為ag，由質量守恒、碳元素守恒得：106g/molx+84g/moly=5g，x+y=ag/197g/mol，解得：x=(5-84a/197)g，沉淀未干燥充分就稱量，a值偏大，則x的值偏小。

方案二

（1）錐形瓶中加入酸后產生氣體，壓強增大，不利于酸的平衡滴加，為了使分液漏斗與錐形瓶內壓強相等，常用這種恒壓裝置。故作用是平衡氣壓，使酸液順利流出。恒壓時，分液漏斗與錐形瓶內壓強相等，測得氣體體積就是反應產生氣體的體積；當撤去導管a，測得氣體體積由酸溶液的體積與反應產生氣體的體積兩部分組成，故撤去導管a時測得氣體體積偏大。

（2）反應結束后，要準確地測量氣體體積，測常溫常壓下氣體的氣體，量氣管內、外壓強相等，因此，要等待氣體冷卻至室溫才開始讀數，讀數前調整左右液面相平，眼睛視線與液面最低處相平。

方案三

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(已知終點時反應H＋+ CO32－ HCO3－恰好完全，此時溶液pH<8)。重復此操作2次，消耗鹽酸的體積平均值為20.00 mL。量取25.00 mL配制好的溶液，應選擇堿式滴定管來完成。請問

（1）滴定終點的溶質是NaHCO3，溶液的pH<8，則滴定終點的現象是溶液由紅色突變為無色，且30s內不恢復。

（2） 由 H＋+ CO32－ HCO3－可知，

n(HCl)=n(Na2CO3)=0.2000 mol/L×0.02L=0.004000mol，

原溶液中n(Na2CO3)= 0.004000mol×250mL/25mL=0.04000mol，

w(Na2CO3)= (0.04000mol×106g/mol)÷5.0g= 84.8%。