(2014•天津模拟)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

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  • 解题思路:方案一:(1)滴加足量沉淀剂,把溶液中HCO3-、CO32-完全转化为沉淀,关键是该沉淀剂能够与碳酸氢根离子反应生成沉淀;

    (2)可以直接向原溶液中加入氢氧化钡溶液,根据反应现象判断HCO3-、CO32-是否沉淀完全;

    (3)根据过滤操作的方法判断需要使用的仪器名称;

    (4)沉淀未干燥充分就称量,则称量值偏大,由于在质量相等的条件下碳酸氢钠产生的沉淀大于碳酸钠产生的沉淀,据此判断对测定结果的影响;

    方案二:(1)由于碳酸盐与酸反应产生二氧化碳气体,瓶内压强增大,所以装置中导管a的作用是平衡压强、使液体顺利滴下;消除加入稀硫酸引起的体积误差;

    (2)读数是必须与外界大气压相同,所以注意事项为:①待冷却至室温才开始读数,②读数前左右液面相平;

    (3)碱式滴定管中前后的体积差即是二氧化碳的体积,据此计算出二氧化碳的体积;

    方案三:(1)碳酸钠、碳酸氢钠的混合液显碱性,应该用碱式滴定管量取;

    (2)酚酞的变色范围是8.2~10.0,反应结束时溶液由红色突变为无色,据此判断滴定终点;

    (3)根据反应H++CO32-=HCO3-计算出50 mL样品溶液中含有的碳酸钠的物质的量,然后计算出250mL样品溶液中含有的碳酸钠的物质的量,再根据m=nM计算出碳酸钠的质量,最后根据质量分数的表达式计算出样品中碳酸钠的质量分数.

    方案一:(1)A.CaCl2溶液只能与碳酸根反应转化为碳酸根沉淀,故A错误;

    B.MgSO4溶液与HCO3-、CO32-均不反应,故B错误;

    C.NaCl溶液与HCO3-、CO32-都不反应,故C错误;

    D.Ba(OH)2溶液与HCO3-、CO32-都发生反应生成碳酸钡沉淀,故D正确;

    故答案为:D;

    (2)要证明HCO3-、CO32-已完全沉淀,则可以继续滴加氢氧化钡溶液,即正确的实验操作方法为:静置、澄清,在澄清溶液中继续加Ba(OH)2溶液,不浑浊,则HCO3-、CO32-已沉淀完全,反之,未沉淀完全,

    故答案为:静置、澄清,在澄清溶液中继续加Ba(OH)2溶液,不浑浊,则HCO3-、CO32-已沉淀完全,反之,未沉淀完全;

    (3)过滤操作所需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、普通漏斗,所以除烧杯外,还有玻璃棒、普通漏斗(漏斗),故答案为:玻璃棒、普通漏斗(漏斗);

    (4)如果此步中,沉淀未干燥充分就称量,则称量值偏大,由于在质量相等的条件下碳酸氢钠产生的沉淀大于碳酸钠产生的沉淀,所以如果称量值偏大,则碳酸氢钠的质量偏大,则碳酸钠的含量偏小,故答案为:偏小;

    方案二:(1)由于碳酸盐与酸反应产生二氧化碳气体,瓶内压强增大,所以装置中导管a的作用是平衡压强、使液体顺利滴下;消除加入稀硫酸引起的体积误差,

    故答案为:平衡压强、使液体顺利滴下,消除加入稀硫酸引起的气体体积误差;

    (2)读数是必须与外界大气压相同,所以注意事项为:①待冷却至室温才开始读数,②读数前左右液面相平,还要保证③眼睛视线与液面最低处相平,

    故答案为:待冷却至室温才开始读数;读数前左右液面相平;

    (3)碱式滴定管中前后的体积差即是二氧化碳的体积,则产生CO2的体积为:(V1-V2)mL,故答案为:(V1-V2)mL;

    方案三:(1)溶液显碱性,因此应该用碱式滴定管量取,故答案为:碱式滴定管;

    (2)酚酞的变色范围是8.2~10.0,所以判断滴定终点的依据是由红色突变为无色,且30s不恢复,故答案为:由红色突变为无色,且30s不恢复;

    (3)反应达到终点时,发生的离子方程式为:H++CO32-=HCO3-

    则根据消耗盐酸的体积可知20.00ml可知,消耗碳酸钠的物质的量为:0.2000 mol/L×0.02000L=0.004mol,

    则原混合物中碳酸钠的物质的量为:0.004mol×[250mL/25mL]=0.04mol,质量为:0.04mol×106g/mol=4.24g,

    所以碳酸钠质量分数为:[4.24g/5.0g]×100%=84.8%,

    故答案为:84.8.

    点评:

    本题考点: 探究物质的组成或测量物质的含量.

    考点点评: 本题考查碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠含量测定的实验方案设计与评价,题目难度中等,明确化学实验基本操作方法及碳酸钠、碳酸氢钠的性质为解答此题关键,试题充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验、化学计算能力.