Question

【题目】实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3)，称取此混合物5.0g，溶于水中，配成250 mL溶液。

方案一：沉淀法。利用化学反应把HCO3－、CO32－完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物中w(Na2CO3)。

（1）量取100 mL配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中HCO3－、CO32－完全转化为沉淀，应选用的试剂是________(填编号)。

A.CaCl2溶液 B.MgSO4溶液 C.NaCl溶液 D.Ba(OH)2溶液

（2）过滤，提取沉淀，则过滤操作所需要的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外，还有_______。

（3）将沉淀洗涤，并充分干燥，称量沉淀的质量为mg，由此可以计算(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得w(Na2CO3)_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

方案二：量气法。量取10.00 mL配制好的溶液与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况(约20℃、1.01×105 Pa)的体积，由此计算混合物中w(Na2CO3)。

（1）装置中导管a的作用是______________________________, 若撤去导管a会使测得气体体积_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

（2）反应结束后，为了准确地测量气体体积，量气管在读数时应注意：①___________________，②_________________________，③_______________________。

方案三：滴定法。量取25.00 mL配制好的溶液加入锥形瓶中，滴加2滴酚酞试剂，摇匀，用0.2000 mol/L的盐酸滴定到终点(已知终点时反应H＋+ CO32－ HCO3－恰好完全，此时溶液pH<8)。重复此操作2次，消耗盐酸的体积平均值为20.00 mL。量取25.00 mL配制好的溶液，应选择碱式滴定管来完成。请问

（1）判断滴定终点的依据是_________________________。

（2）此法测得w(Na2CO3)=___________％。

Answer 1

【答案】 D 漏斗 偏小 平衡气压，使酸液顺利流出 偏大 待冷却至室温才开始读数 读数前调整左右液面相平 眼睛视线与液面最低处相平 溶液由红色突变为无色，且30s内不恢复 84.8%

【解析】方案一:

（1）把溶液中HCO3－、CO32－完全转化为沉淀，选用Ba(OH)2溶液，发生如下反应：HCO3－+Ba2++OH—=BaCO3 ↓+ H2O，CO32－+Ba2+=BaCO3 ↓。

（2）过滤，提取沉淀，则过滤操作所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。

（3）设碳酸钠为xmol、碳酸氢钠为ymol，沉淀质量为ag，由质量守恒、碳元素守恒得：106g/molx+84g/moly=5g，x+y=ag/197g/mol，解得：x=(5-84a/197)g，沉淀未干燥充分就称量，a值偏大，则x的值偏小。

方案二

（1）锥形瓶中加入酸后产生气体，压强增大，不利于酸的平衡滴加，为了使分液漏斗与锥形瓶内压强相等，常用这种恒压装置。故作用是平衡气压，使酸液顺利流出。恒压时，分液漏斗与锥形瓶内压强相等，测得气体体积就是反应产生气体的体积；当撤去导管a，测得气体体积由酸溶液的体积与反应产生气体的体积两部分组成，故撤去导管a时测得气体体积偏大。

（2）反应结束后，要准确地测量气体体积，测常温常压下气体的气体，量气管内、外压强相等，因此，要等待气体冷却至室温才开始读数，读数前调整左右液面相平，眼睛视线与液面最低处相平。

方案三

定法。量取25.00 mL配制好的溶液加入锥形瓶中，滴加2滴酚酞试剂，摇匀，用0.2000 mol/L的盐酸滴定到终点(已知终点时反应H＋+ CO32－ HCO3－恰好完全，此时溶液pH<8)。重复此操作2次，消耗盐酸的体积平均值为20.00 mL。量取25.00 mL配制好的溶液，应选择碱式滴定管来完成。请问

（1）滴定终点的溶质是NaHCO3，溶液的pH<8，则滴定终点的现象是溶液由红色突变为无色，且30s内不恢复。

（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%。