Question

碳酸钠俗称纯碱或苏打，在生活、生产和实验硏究中均有广泛应用。

（配制溶液）配制溶质质量分数分別为1%、2%和4%的Na₂CO₃溶液

（1）若配制50g溶质质量分数为4%的Na₂CO₃溶液，下列操作正确的是______（填字母）。

a.用托盘天平称取2gNa₂CO₃固体

b.选用50mL量筒量取所需体积的水

c.选用带玻璃塞的广口试剂瓶，将配好的溶液装瓶并贴标签

（2）分别测定25℃时，上述3种溶液的pH，记录数据如下：

实验编号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
溶质质量分数	1%	2%	4%
溶液pH	11.62	11.76	11.90

分析I、Ⅱ、Ⅲ三组数据可得出的结论是________。

（制备物质）用Na₂CO₃溶液和FeSO₄溶液发生复分解反应制备FeCO₃

（已知溶液pH大于8.8时，Fe²⁺完全生成Fe（OH）₂沉淀）

（3）在烧杯中制备FeCO₃沉淀时，应选用的加料方式是______（填字母）。

a.将FeSO₄溶液与Na₂CO₃溶液同时加入到烧杯中

b.将Na₂CO₃溶液缓慢加入到盛有FeSO₄溶液的烧杯中

c.将FeSO₄溶液缓慢加入到盛有Na₂CO₃溶液的烧杯中

（4）潮湿的FeCO₃固体置于空气中易变质，反应如下：，则X的化学式为___________。

（标定浓度）标定待测盐酸的溶质质量分数

（5）将Na₂CO₃固体在270℃干燥至恒重，准确称取0.212g无水Na₂CO₃于锥形瓶中，加入50mL蒸馏水溶解，滴入待测盐酸，当两者恰好完全反应时，消耗盐酸的体积为20.00mL（该盐酸的密度近似等于1g·mL^-1，反应中Na₂CO₃所含的碳元素全部转化为CO₂）。

①列式计算待测盐酸的溶质质量分数_____（结果用百分数表示，保留两位小数）。

②若上述测定过程中Na₂CO₃固体未经充分干燥，则测出盐酸的溶质质量分数将_____（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

Answer

ab 25℃时，Na2CO3溶液的溶质质量分数越大，碱性越强 b Fe(OH)3 0.73% 偏大

【解析】

（1）配制50g、4%的碳酸钠溶液，需要称量碳酸钠的质量为：50g×4%=2g，需要称量水的体积为：50g-2g=48g，48g÷1g/mL=48mL。

a、根据分析可知，应该用托盘天平称量碳酸钠固体2g。a正确；

b、通过分析可知，需要量取48mL的水，则需要50mL的量筒。b正确；

c、碳酸钠溶液是液体，应该使用细口瓶盛装，并且用贴上标签。c错误。

故答案为：ab；

（2）通过图表可知，25℃时，碳酸钠溶液的溶质质量分数越大，溶液的pH越大，则溶液的碱性越强。故答案为：25℃时，Na2CO3溶液的溶质质量分数越大，碱性越强；

（3）根据提示信息可知，当溶液的pH＞8.8时，Fe2+会完全生成Fe(OH)2沉淀。而该反应的目的是制备FeCO3沉淀，碳酸钠的水溶液呈碱性，则可能会产生副产物Fe(OH)2沉淀。如果将FeSO4加入Na2CO3溶液中，则碳酸钠溶液呈碱性，存在OH-，pH＞7，很容易生成Fe(OH)2沉淀。若将Na2CO3溶液加入FeSO4溶液中，此时Fe2+是过量的，而且此时溶液显酸性，Fe2+不易产生Fe(OH)2沉淀，此时CO32-很容易和Fe2+结合为沉淀析出。故答案为：b；

（4）根据质量守恒定律可知，反应前后原子的个数相同。则反应前，有4个铁原子、4个碳原子、12个氢原子、20个氧原子，反应后有4个碳原子、8个氧原子，相差了4个铁原子、12个氢原子、12个氧原子，则X的化学式为Fe(OH)3。故答案为：Fe(OH)3；

（5）①消耗盐酸的质量为：20mL×1g·mL-1=20g。

设反应消耗的HCl的质量为x。

解得x=0.146g

则盐酸的溶质质量分数为：。

②若碳酸钠没有充分干燥，则实际的碳酸钠的质量小于0.212g，则消耗的HCl的质量小于对应的0.146g，对应消耗的盐酸溶液的质量也小于20g。但是进行相关计算时，仍然会按照“碳酸钠的质量为0.212g”进行计算，则会导致计算溶质的质量分数时，计算的参加反应的HCl的质量依然为0.146g，但是实际消耗的溶液的质量减少了，则会导致计算出的溶质质量分数偏大。故答案为：偏大。