Question

碳酸鈉和碳酸氫鈉是重要的工業原料．某學生活動小組為探究它們的性質并測定某天然堿的成分進行了下述實驗．

Ⅰ．向Na₂CO₃溶液中滴入酚酞試液后溶液顯紅色，原因是（寫離子方程式）

CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-

；向上述溶液中滴入過量CaCl₂溶液，觀察到的現象是

產生白色沉淀，且溶液紅色褪去

．
Ⅱ．某天然堿的組成為aNa₂CO₃?bNaHCO₃?cH₂O（a、b、c為正整數）．現用下圖所示裝置（夾持儀器已略去）確定其組成，其中天然堿樣品質量為7.3g．實驗時忽略裝置內空氣中的CO₂和水蒸氣．
請回答：
（1）在用托盤天平稱量樣品時，如果天平指針向左偏轉，說明

樣品重于砝碼

；
（2）NaHCO₃受熱分解的化學方程式為

2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

；
（3）E處堿石灰的作用

防止空氣中的CO₂和水蒸氣進入U型管D中

；
（4）反應停止后打開活塞K，緩緩鼓入空氣數分鐘，該步驟的目的是

使反應產生的CO₂和水蒸氣被充分吸收

．

Answer 1

分析：Ⅰ．Na₂CO₃為強堿弱酸鹽，溶液中碳酸根離子水解導致溶液顯示堿性；加入氯化鋇溶液，碳酸根離子與鋇離子反應生成碳酸鋇沉淀；
Ⅱ．（1）根據天平稱量時左物右碼原則判斷天平指針向左偏轉原因；
（2）根據碳酸氫鈉加入分解生成二氧化碳、碳酸鈉和水寫出反應的化學方程式；
（3）本實驗是通過測定生成二氧化碳的質量測定碳酸氫鈉的質量，所以需要避免空氣中的水分和二氧化碳的干擾；
（4）裝置B、C中都存有二氧化碳，反應停止后打開活塞K，緩緩鼓入空氣數分鐘，將碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳完全進入裝置D．

解答：解：Ⅰ．Na₂CO₃為強堿弱酸鹽，水解呈堿性，在溶液中存在CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；若在該溶液中滴加過量的BaCl₂溶液，當加入BaCl₂后，Ba²⁺+CO₃^2-═BaCO₃↓，由于c（CO₃^2-）減小，水解平衡左移，c（OH^-）也隨之減小，酚酞的紅色慢慢消失，
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-； 產生白色沉淀，且溶液紅色褪去；
Ⅱ．（1）在用托盤天平稱量樣品時，如果天平指針向左偏轉，說明托盤天平的左盤中的樣品質量大于砝碼質量，
故答案為：樣品重于砝碼；
（2）碳酸氫鈉加熱容易分解，反應的化學方程式為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
故答案為：2NaHCO₃  

△   .

  Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
（3）實驗的目的是通過測定堿石灰的質量變化測定二氧化碳的質量，從而確定碳酸氫鈉的質量，因此必須防止空氣中的二氧化碳和水分對實驗產生干擾，所以在D堿石灰后面添加E，防止空氣中的CO₂和水蒸氣進入U型管D中，
故答案為：防止空氣中的CO₂和水蒸氣進入U型管D中；
（4）試題是通過測定裝置D中質量差測定生成二氧化碳的質量，然后確定碳酸氫鈉的質量，所以必須保證碳酸氫鈉分解產生的二氧化碳盡可能被裝置D吸收，因此在反應停止后打開活塞K，緩緩鼓入空氣數分鐘，使反應產生的CO₂和水蒸氣被充分吸收，
故答案為：使反應產生的CO₂和水蒸氣被充分吸收．

點評：本題綜合考查碳酸氫鈉和碳酸氫鈉的性質、鹽類水解的原理等知識，題目難度不大，在學習中要把握鹽類水解的原理、應用，能從平衡移動的角度進行判斷，注意掌握碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質，試題側重對學生基礎知識的訓練和檢驗，有利于培養學生的邏輯推理能力，提高學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力．