Question

碳酸钠和碳酸氢钠是重要的工业原料．某学生活动小组为探究它们的性质并测定某天然碱的成分进行了下述实验．

Ⅰ．向Na₂CO₃溶液中滴入酚酞试液后溶液显红色，原因是（写离子方程式）

CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-

；向上述溶液中滴入过量CaCl₂溶液，观察到的现象是

产生白色沉淀，且溶液红色褪去

．
Ⅱ．某天然碱的组成为aNa₂CO₃?bNaHCO₃?cH₂O（a、b、c为正整数）．现用下图所示装置（夹持仪器已略去）确定其组成，其中天然碱样品质量为7.3g．实验时忽略装置内空气中的CO₂和水蒸气．
请回答：
（1）在用托盘天平称量样品时，如果天平指针向左偏转，说明

样品重于砝码

；
（2）NaHCO₃受热分解的化学方程式为

2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

；
（3）E处碱石灰的作用

防止空气中的CO₂和水蒸气进入U型管D中

；
（4）反应停止后打开活塞K，缓缓鼓入空气数分钟，该步骤的目的是

使反应产生的CO₂和水蒸气被充分吸收

．

Answer 1

分析：Ⅰ．Na₂CO₃为强碱弱酸盐，溶液中碳酸根离子水解导致溶液显示碱性；加入氯化钡溶液，碳酸根离子与钡离子反应生成碳酸钡沉淀；
Ⅱ．（1）根据天平称量时左物右码原则判断天平指针向左偏转原因；
（2）根据碳酸氢钠加入分解生成二氧化碳、碳酸钠和水写出反应的化学方程式；
（3）本实验是通过测定生成二氧化碳的质量测定碳酸氢钠的质量，所以需要避免空气中的水分和二氧化碳的干扰；
（4）装置B、C中都存有二氧化碳，反应停止后打开活塞K，缓缓鼓入空气数分钟，将碳酸氢钠分解生成的二氧化碳完全进入装置D．

解答：解：Ⅰ．Na₂CO₃为强碱弱酸盐，水解呈碱性，在溶液中存在CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；若在该溶液中滴加过量的BaCl₂溶液，当加入BaCl₂后，Ba²⁺+CO₃^2-═BaCO₃↓，由于c（CO₃^2-）减小，水解平衡左移，c（OH^-）也随之减小，酚酞的红色慢慢消失，
故答案为：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-； 产生白色沉淀，且溶液红色褪去；
Ⅱ．（1）在用托盘天平称量样品时，如果天平指针向左偏转，说明托盘天平的左盘中的样品质量大于砝码质量，
故答案为：样品重于砝码；
（2）碳酸氢钠加热容易分解，反应的化学方程式为：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
故答案为：2NaHCO₃  

△   .

  Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
（3）实验的目的是通过测定碱石灰的质量变化测定二氧化碳的质量，从而确定碳酸氢钠的质量，因此必须防止空气中的二氧化碳和水分对实验产生干扰，所以在D碱石灰后面添加E，防止空气中的CO₂和水蒸气进入U型管D中，
故答案为：防止空气中的CO₂和水蒸气进入U型管D中；
（4）试题是通过测定装置D中质量差测定生成二氧化碳的质量，然后确定碳酸氢钠的质量，所以必须保证碳酸氢钠分解产生的二氧化碳尽可能被装置D吸收，因此在反应停止后打开活塞K，缓缓鼓入空气数分钟，使反应产生的CO₂和水蒸气被充分吸收，
故答案为：使反应产生的CO₂和水蒸气被充分吸收．

点评：本题综合考查碳酸氢钠和碳酸氢钠的性质、盐类水解的原理等知识，题目难度不大，在学习中要把握盐类水解的原理、应用，能从平衡移动的角度进行判断，注意掌握碳酸钠、碳酸氢钠的性质，试题侧重对学生基础知识的训练和检验，有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力．