Question

【题目】某学习小组利用图1装置进行CO2与饱和Na2CO3溶液反应制备NaHCO3 ．
（1）选取必要的实验装置，正确的连接顺序为（填序号）．
（2）为确定制得的固体样品是纯净的NaHCO3 ， 小组同学提出下列实验方案：甲方案：将样品溶液与饱和澄清石灰水反应，观察现象．
乙方案：将样品溶液与BaCl2溶液反应，观察现象．
丙方案：测定pH法．
丁方案：热重分析法．
①判定甲方案（填“可行”或“不可行”）．
②为判定乙方案的可行性，某同学用纯净的NaHCO3配制的溶液，与BaCl2溶液等体积混合进行实验，结果如下：

NaHCO3溶液 BaCl2浓度	0.2molL﹣1	0.1molL﹣1	0.02molL﹣1
0.2molL﹣1	浑浊	浑浊	少许浑浊
0.1molL﹣1	浑浊	少许浑浊	无现象
0.02molL﹣1	少许浑浊	无现象	无现象

（i）此实验已可说明乙方案是不可行的．请结合以下数据，并通过计算说明产生浑浊的原因．
[己知：0．l molL﹣1 NaHCO3溶液电离出的c（CO32﹣）为0.001lmolL﹣1 ， Ksp（BaCO3）=5.1×10﹣9]
答： ．
（ii）产生浑浊（伴有气体产生）的离子方程式 ．
③用pH计测定的丙方案如下：
取m克的固体样晶溶解于水配成V mL的溶液，用pH计测pH：
还应补充的实验是：
④进行丁方案实验，得到固体残留率随温度变化的曲线如图2所示，根据A点坐标得到的结沦是 ．
（残留率= ×100%）

Answer 1

【答案】
（1）CAB
（2）不可行；Qc=c（Ba2+）×c（CO32﹣）= ×0.0011=1.1×10﹣4＞5.1×10﹣9；Ba2++2HCO3﹣=BaCO3↓+CO2↑+H2O；另取等质量的分析纯NaHC03溶于水中配成V mL的溶液，用pH计测pH；制得的固体样品是纯净的NaHCO3
【解析】解：（1）C为发生装置，盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳气体和氯化钙，其中盐酸易挥发，故应先选取碳酸氢钠除去混合气体中的HCl，故仪器连接顺序为：CAB，所以答案是：CAB；（2）①饱和澄清石灰水与碳酸钠和碳酸氢钠均能反应生成碳酸钙沉淀，故甲方案不可行，所以答案是：不可行；②（i）两种溶液等体积混合后，溶液中钡离子浓度= =0.1mol/L，0.1 molL﹣1 NaHC03溶液电离出的c（CO32﹣）为0.0011 molL﹣1 ， 故Q=c（Ba2+）×c（CO32﹣）= ×0.0011=1.1×10﹣4＞5.1×10﹣9 ， 故会产生沉淀，
所以答案是：Qc=c（Ba2+）×c（CO32﹣）= ×0.0011=1.1×10﹣4＞5.1×10﹣9；（ii）钡离子与碳酸氢钠电离出的碳酸根结合生成碳酸钡沉淀，从而促进了碳酸氢根的电离，使其向生成碳酸根和氢离子的方向移动，故离子反应方程式为：Ba2++2HCO3﹣=BaCO3↓+CO2↑+H2O，
所以答案是：Ba2++2HCO3﹣=BaCO3↓+CO2↑+H2O；
③丙方案为测定pH法，由于碳酸氢钠属于强碱弱酸盐，溶于水中配成V mL的溶液，利用准确度较高的pH计进行样品的pH值，然后测量等质量等浓度的分析纯NaHC03的pH值，最后比较即可，
所以答案是：另取等质量的分析纯NaHC03溶于水中配成V mL的溶液，用pH计测pH；
④发生反应为2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，由图中所给数据可知在180℃时，固体的残留率为63.09%，
设碳酸氢钠为100g，
则2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，
168 106
100g xg
解得x=63.09g，
即理论上碳酸氢钠每有100g分解应生成63.09g固体，
故由图可知100g样品分解恰好生成固体为63.09g，故此样品只含有为NaHCO3 ，
所以答案是：制得的固体样品是纯净的NaHCO3 ．