Question

4．常温下，向20ml 0.1mol•L^-1 Na₂CO₃溶液中逐滴加入0.1mol•L^-1 HC1溶液40mL，溶液中含碳元素的各种微粒（CO₂因逸出未画出）物质的量分数随溶液pH变化的情况如图，回答下列问题：
①若将Na₂CO₃和NaHCO₃混合物配成溶液，则此溶液的pH的取值范围是8＜pH＜12；
②为测定Na₂CO₃和NaHCO₃混合物中的质量分  数，下列方案可行的是ABD
A．取a克混合物充分加热，减重b克
B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体
C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克
D．取a克混合物与足量Ba（OH）₂溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体．

Answer 1

分析 ①从图中可以看出，既含HCO₃^-又含CO₃^2-的pH范围为8-12；
②实验方案是否可行，关键看根据测量数据能否计算出结果，
A．此方案利用碳酸氢钠的不稳定性，利用差量法即可计算质量分数；
B．根据钠守恒，可列方程组求解；
C．应先把水蒸气排除才合理；
D．根据质量关系，可列方程组求解．

解答 解：①从图中可以看出，既含HCO₃^-又含CO₃^2-的pH范围为8-12，故将Na₂CO₃和NaHCO₃混合物配成溶液，则此溶液的pH的取值范围是8＜pH＜12，
故答案为：8＜pH＜12；
②A．NaHCO₃受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以通过加热分解利用差量法即可计算出Na₂CO₃质量分数，故A正确；
B．Na₂CO₃和NaHCO₃均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠，所以bg固体是氯化钠，利用守恒法可计算出Na₂CO₃质量分数，故B正确；
C．混合物与足量稀硫酸充分反应，也会生成水和二氧化，所以逸出的气体是二氧化碳，但会混有水蒸气，即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量，不能测定含量，故C错误；
D．Na₂CO₃和NaHCO₃都与Ba（OH）₂反应，反应的方程式为CO₃^2-+Ba²⁺=BaCO₃↓、HCO₃^-+OH^-+Ba²⁺=H₂O+BaCO₃↓，因此最后得到的固体是BaCO₃，所以可以计算出Na₂CO₃质量分数，故D正确．
故选：ABD．

点评 本题考查物质含量的实验方案的设计、混合物计算等，关键是对实验方案的原理的理解，综合考查学生分析问题、解决问题的能力，注重能力的考查，难度中等．