Question

（16分）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^—、CO₃^2—完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物中ω（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^—、CO₃^2—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，洗涤沉淀，判断沉淀是否洗净的方法是                            ；

（3）将所得沉淀充分干燥，称量沉淀的质量为mg，由此可以计算ω（Na₂CO₃）。如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得ω（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ω（Na₂CO₃）。

（1）装置中导管a的作用是                           。

（2）若撤去导管a，使测得气体体积                    （“偏大”，“偏小”或“无影响”）。

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⁺+CO₃^2—=HCO₃^—恰好完全）。重复此操作2次，消耗盐酸的体积平均值为20．00 mL。

（1）量取25．00 mL配制好的溶液，应选择                仪器来完成。

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

（3）此法测得ω（Na₂CO₃）=               ％。

Answer

方案一：（1）D；

（2）取少量最后一次洗涤液，滴加Na2SO4溶液，如无沉淀，则沉淀已洗净，反之则未完成；

（3）偏小；

方案二：（1）平衡气压，使液体顺利滴下；（2）偏大；

方案三：（1）碱式滴定管（或移液管）；（2）由红色突变为无色，且30s不恢复； （3）84．8%。

【解析】

试题分析：方案一：（1）A．CaCl2溶液只能与CO32—发生沉淀反应，而与HCO3—不能发生反应，错误；B．MgSO4溶液溶液只能与CO32—发生沉淀反应，而与HCO3—不能发生反应，错误；C．NaCl溶液与两种离子都不能发生沉淀反应，不能选用，错误；D．Ba（OH）2溶液可以与两种离子都发生沉淀反应，形成沉淀，正确；（2）过滤，洗涤沉淀，判断沉淀是否洗净的方法是检验洗涤溶液中是否含有Ba2+，方法是取少量最后一次洗涤液，滴加Na2SO4溶液，如无沉淀，则沉淀已洗净，反之则未完成；（3）将所得沉淀充分干燥，称量沉淀的质量为mg，由此可以计算ω（Na2CO3）。如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则产生的沉淀质量偏大。由于等质量的Na2CO3、NaHCO3产生的沉淀质量NaHCO3多，因此测得ω（Na2CO3）偏小；方案二：（1）装置中导管a的作用是使分液漏斗上下气体压强相同，以便于液体可以顺利滴下；（2）若撤去导管a，使测得气体体积偏大；方案三：（1）Na2CO3、NaHCO3的溶液显碱性，因此量取25．00 mL配制好的溶液，应选择碱式滴定管仪器来完成。（2）开始酚酞在Na2CO3、NaHCO3的碱性溶液中，溶液显红色，随着盐酸的滴入，溶液的碱性逐渐减弱，溶液的红色逐渐变浅，当滴加最后一滴溶液时，溶液由红色变为无色，半分钟内溶液不变红色，就证明溶液达到滴定终点；（3）当达到滴定终点时，发生反应：H++CO32—=HCO3—；在25．00 mL配制好的溶液中含有的n（HCl）=n（Na2CO3）= 0．2000 mol/L×0．02L=0．004mol，则在250 mL溶液溶液中含有NaHCO3的物质的量是n=0．004mol×（250 mL÷25）=0．04mol，其质量是m（Na2CO3）= 0．04mol×106g/mol=4．24g，此法测得ω（Na2CO3）= （4．24g÷5．0g）×100％=84．8%。

考点：考查测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数的方法的知识。