题目内容

8．某学习小组利用下列装置进行CO2与饱和NaCO2溶液反应制备NaHCO3实验


（1）选取必要的实验装置，正确的连接顺序为③①②（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BaCl4，观察现象
丙方案：测得pH法
丁方案：热重分析法
①判定甲方案不可行（填“可行”或“不可行”）
②为判断乙方案的可行性，某同学用分析纯的NaHCO3配制的溶液，与BaCl4溶液等体积混合进行实验，结果如下．
NaHCO3溶液
BaCl3浓度		0.2mol•L-10.1mol•L-10.02mol•L-1
0.2mol•L-1浑浊浑浊少许浑浊
0.1mol•L-1浑浊少许浑浊无现象
0.02mol•L-1少许浑浊无现象无现象
①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．答：Q=c（Ba2+）×c（CO32-）=$\frac{0.2}{2}$×0.0011=1.1×10-4＞5.1×10-9．
[已知0.1mol•L-1NaHCO3溶液电离出的c（CO32-）为0.0011mol•L-1，Ksp（BaCO3）=5.1×10-9]
②产生浑浊的离子方程式为Ba2++2HCO3-=BaCO3↓+CO2↑+H2O．
③使用pH计进行测定的丙方案是取等质量的固体样品和分析纯NaHC03样品分别溶解于等量的水中，分别用pH计测pH．
（3）某溶液中含有I-、Cl-等离子，取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中$\frac{c（{I}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$为：4.8×10-7，已知Ksp（AgCl）=1.8×10-10，Ksp（Agl）=8.5×10-17．

分析 （1）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，据此选择仪器；
（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，据此解答；
②计算此时溶液中钡离子浓度与碳酸根浓度的乘积与该温度下碳酸钡的溶度积常数比较即可；
②钡离子与碳酸氢钠电离出的碳酸根结合生成碳酸钡沉淀，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，据此写出反应的离子反应方程式；
③丙方案为测定pH法，碳酸氢钠属于强碱弱酸盐，可利用准确度较高的pH计进行样品的pH值，然后测量分析纯NaHC03的pH值即可；
（3）AgCl开始沉淀时，说明溶液中的c（I-）和c（Cl-）均已达到饱和状态，所以溶液中$\frac{c（{I}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{\frac{{K}_{sp}（AgI）}{c（A{g}^{+}）}}{\frac{{K}_{sp}（AgCl）}{c（A{g}^{+}）}}$=$\frac{{K}_{sp}（AgI）}{{K}_{sp}（AgCl）}$，据此进行计算．

解答 解：（1）③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：③①②，
故答案为：③①②；
（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，
故答案为：不可行；
②两种溶液等体积混合后，溶液中钡离子浓度=$\frac{0.2mol/L}{2}$=0.1mol/L，0.1 mol•L-1 NaHC03溶液电离出的c（CO32-）为0.0011 mol•L-1，故Q=Q=c（Ba2+）×c（CO32-）=$\frac{0.2}{2}$×0.0011=1.1×10-4＞5.1×10-9，故会产生沉淀，
故答案为：Q=c（Ba2+）×c（CO32-）=$\frac{0.2}{2}$×0.0011=1.1×10-4＞5.1×10-9；
②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，
故答案为：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，故利用准确度较高的pH计进行样品的pH值，然后测量分析纯NaHC03的pH值，最后比较即可，
故答案为：取等质量的固体样品和分析纯NaHC03样品分别溶解于等量的水中，分别用pH计测pH；
（3）AgCl开始沉淀时，说明溶液中的c（I-）和c（Cl-）均已达到饱和状态，则$\frac{c（{I}^{-}）}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{\frac{{K}_{sp}（AgI）}{c（A{g}^{+}）}}{\frac{{K}_{sp}（AgCl）}{c（A{g}^{+}）}}$=$\frac{{K}_{sp}（AgI）}{{K}_{sp}（AgCl）}$=$\frac{8.5×1{0}^{-17}}{1.8×1{0}^{-10}}$，故答案为：4.8×10-7．

点评 本题考查了物质制备方案的设计与评价、难溶物溶度积的计算，题目难度中等，明确制备原理、难溶物溶度积的概念及计算方法为解答关键，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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11．合成P（一种抗氧剂）的路线如图：

已知：①+R2C$\stackrel{催化剂}{→}$（R为烷基）
②A和W互为同分异构体，A分子中有两种不同化学环境的氢原子，W核磁共振氢谱显示5组峰，且峰面积比为3：2：2：2：1．
（1）G的结构简式是；E中含有的官能团名称是羟基和醛基；
（2）A→B的化学方程式是$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+H2O；该反应类型为消去反应；
（3）B经催化加氢生成的物质的名称是2-甲基丙烷；
（4）G和W反应生成P的化学方程式是+CH3CH2CH2CH2OH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$+H2O；该反应类型为酯化反应；
（5）关于C和P，下列说法正确的是①③⑤⑥．
①C和P都能使FeCl3溶液显色；②C和P都能与浓溴水反应并生成白色沉淀；③C和P都能与Na2CO3溶液反应；④C和P含有的官能团种类相同；⑤P能发生水解反应而C不能； ⑥等量的C和P与NaOH溶液反应时最多消耗NaOH的量不相同．
12．下列离子方程式正确的是（　　）
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16．袋装食品中常用一种“双吸剂”保持，主要成分是铁粉和生石灰，同学们对一久置的双吸剂固体样品很好奇，设计了如下实验进行探究．
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【实验探究2】
实验操作实验现象实验结论
取少量探究实验1的残留固体放入试管中，加入蒸馏水试管外壁不发烫固体中一定没有
【实验探究3】

【实验结论】步骤②产生白色沉淀，说明久置的“双吸剂”中含有Ca（OH）2，其反应的化学方程式：Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH． 
步骤③有气泡冒出，溶液变为黄色，说明久置的“双吸剂”中含有Fe2O3和CaCO3．
3．下列解释实验现象的反应方程式正确的是（　　）
A．双氧水中加入稀硫酸和KI溶液：H2O2+2I-+2H+═I2+2H2O
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13．①氧化钠②氢氧化钠③过氧化钠  ④亚硫酸钠，1mol上述固体物质长期放置于空气中，下列说法正确的是（　　）
A．上述物质都有发生了氧化还原反应
B．过氧化钠在反应中转移了2 mol电子
C．质量增加的情况是①＞③＞④＞②
D．质量增加的情况是②＞①＞③＞①
20．NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）
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17．下列各组原子中，第一电离能前者大于后者的是（　　）
A．S和PB．Mg和AlC．Na和MgD．Ne和He
18．下列说法中正确的是（　　）
A．组成上相差一个或若干个CH2原子团，且符合同一通式的有机物之间互称为同系物
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