Question

已知NaOH与NaHCO₃发生反应的方程式为：NaOH+NaHCO₃═Na₂CO₃+H₂O
Ⅰ．实验室用氢氧化钠固体配制100mL 2mol?L^-1的NaOH溶液，回答下列问题：
（1）下列操作的顺序是（每项限选一次）

 

．
A．称量    B．溶解    C．洗涤    D．定容    E．转移    F．摇匀    G．冷却
（2）若容量瓶中有少量蒸馏水，所配溶液的浓度将

 

；（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
（3）在定容操作时，俯视容量瓶刻度线，则所配溶液的浓度将

 

（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
Ⅱ．在200mL 2.0mol?L^-1 NaHCO₃溶液中加入一定量的常见纯净物X，恰好使其转化为只含Na₂CO₃溶质的溶液，实现转变的物质X有多种，请回答下列问题：
（1）请填写下表空白．

编号	①	②	③	④
X的化学式		NaOH	Na2O2
加入X的质量（g）	9.2		15.6

（2）反应后，溶液中的Na⁺的物质的量均为

 

mol．
（3）在①～④中，所得Na₂CO₃溶质的质量分数相等的是

 

（填编号）．

Answer 1

分析：Ⅰ．（1）根据配制一定物质的量浓度的溶液步骤进行排序；
（2）容量瓶中有少量蒸馏水，对最终配制的溶液体积及溶质的物质的量没有影响；
（3）俯视定容，会导致加入的蒸馏水体积偏小，配制的溶液浓度偏大；
Ⅱ．（1）根据n=cV计算出碳酸氢钠的物质的量，再根据碳原子守恒得到反应生成碳酸钠的物质的量，从而计算出需要加入钠元素的物质的量，最后结合题中数据分别判断需要X的化学式及质量；
（2）根据碳原子守恒计算出反应的后的溶液中钠离子的物质的量；
（3）过氧化钠与水的反应中，反应后溶液质量变化相当于氧化钠与水的反应，据此进行解答．

解答：解：Ⅰ．（1）配制100mL 2mol?L^-1的NaOH溶液步骤为：计算、称量、溶解、冷却、转移、相等、定容、摇匀等，所以正确的配制顺序为：ABGECDF，
故答案为：ABGECDF；
（2）若容量瓶中有少量蒸馏水，由于定容时还需要加入蒸馏水，所以对所配溶液的浓度无影响，
故答案为：无影响；
（3）定容时俯视容量瓶刻度线，会导致加入的蒸馏水体积偏小，配制的溶液浓度偏高，
故答案为：偏大；
Ⅱ．（1）200mL 2.0mol?L^-1 NaHCO₃溶液中含有溶质碳酸钠的物质的量为：2.0mol/L×0.2L=0.4mol，根据碳原子守恒，反应生成碳酸钠的物质的量也是0.4mol，根据钠原子守恒，需要加入钠元素的物质的量为0.4mol×2-0.4mol=0.4mol；由于X为纯净物，且能够将碳酸氢根离子转化成碳酸根离子，可能的情况为：金属钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠等，如果为金属钠，需要钠的质量为：23g/mol×0.4mol=9.2g；若为氧化钠，需要氧化钠的质量为：62g/mol×0.4mol×

1

2

=12.4g；若为过氧化钠，需要过氧化钠的质量为：78g/mol×0.4mol×

1

2

=15.6g；如果为氢氧化钠，需要氢氧化钠的质量为：40g/mol×0.4mol=16g，
故答案为：

编号	①	②	③	④
X的化学式	Na			Na2O
加入X的质量（g）		1.6		12.4

（2）碳酸氢钠的物质的量为0.4mol，根据碳原子守恒，生成碳酸钠的物质的量为0.4mol，0.4mol碳酸钠含有0.8mol钠离子，
故答案为：0.8；
（3）过氧化钠和水发生氧化还原反应生成氢氧化钠和氧气，反应方程式为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，反应后溶液质量变化相当于氧化钠与水反应生成氢氧化钠，所以③④所得Na₂CO₃溶质的质量分数相等，
故答案为：③和④．

点评：本题考查了一定物质的量浓度的溶液配制、溶质质量分数的计算，题目难度中等，试题题量稍大，注意掌握配制一定浓度溶液的方法，明确溶质质量分数概念及计算方法．