题目内容
6．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CAB（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判定甲方案不可行（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 | 0.2mol•L-1 | 0.1mol•L-1 | 0.02mol•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 |
[己知：0．l mol•L-1 NaHCO3溶液电离出的c（CO32-）为0.001l mol•L-1，Ksp（BaCO3）=5.1×10-9]
答：Qc=c（Ba2+）×c（CO32-）=$\frac{0.2}{2}$×0.0011=1.1×10-4＞5.1×10-9．
（ii）产生浑浊（伴有气体产生）的离子方程式Ba2++2HCO3-=BaCO3↓+CO2↑+H2O．
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：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制得的固体样品是纯净的NaHCO3．
（残留率=$\frac{剩余固体的质量}{原始固体的质量}$×100%）
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（i）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；
（ii）钡离子与碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和碳酸钡沉淀；
③取用实验室中分析纯与样品进行pH的测算比较即可；
④发生2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑，由图中所给数据可知在180℃时，固体的残留率为63.09%，根据方程式计算100g固体完全分解时剩余固体的质量，据此分析．
解答 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，
故答案为：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，
故答案为：不可行；
②（i）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=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：Qc=c（Ba2+）×c（CO32-）=$\frac{0.2}{2}$×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，
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，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，
故答案为：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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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，
故答案为：制得的固体样品是纯净的NaHCO3．
点评 本题考查了物质含量的测定、碳酸氢钠的性质、Ksp的有关计算等，题目涉及知识点较多，难度较大，熟练掌握碳酸氢钠的性质以及其热分解原理是解决本题的关键．
快乐小博士巩固与提高系列答案| 实验操作 | 实验目的 | |
| A | 将卤代烃加入到热NaOH溶液中一段时间后，取上层液体，加入AgNO3液产生沉淀 | 证明卤代烃中含有卤元素 |
| B | 向丙烯醛（CH2=CH-CHO）中加入足量新制银氨溶液后，滴入KMnO4（H+）溶液，观察紫色褪去 | 证明结构中存在碳碳双键 |
| C | 淀粉在硫酸催化作用下水解，将新制氢氧化铜悬浊液加入到水解后的溶液中 | 检验淀粉水解的产物葡萄糖 |
| D | 向纯碱中滴加醋酸，将产生的气体先通入饱和碳酸氢钠溶液再通入苯酚钠浓溶液 | 证明酸性：醋酸＞碳酸＞苯酚 |
| A． | A | B． | B | C． | C | D． | D |
如图是实验室中制备气体或验证气体性质的装置图．实验Ⅰ用图1装置电解CuCl2溶液制取少量漂白液：
（1）导气管W端应与出气口X连接（填“X”或“Y”）．
（2）实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质，还附着有少量白色物质．
查阅资料显示：
| 物质名称及化学式 | 氯化亚铜CuCl | 碱式氯化铜Cu2（OH）3Cl |
| 性质 | 白色固体、不溶水 | 绿色固体、不溶水 |
②红色物质可能有Cu；或者Cu2O；或者二者混合物．
实验Ⅱ为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质，设计了如下实验：取出阴极碳棒，洗涤、干燥、称其质量为W1g，并将其放入图2所示装置b中，进行实验．
实验中，碳棒上的白色物质完全变为红色，无水硫酸铜不变色，d中出现白色沉淀；实验结束时，继续通H2直至碳棒冷却后，称量其质量为W2g．
（3）无水硫酸铜的作用是检验红色物质中有无Cu2O．
（4）装置b中发生反应的化学方程式是2CuCl+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+2HCl．
（5）电解CuCl2溶液时，阴极上产生白色物质的原因为（用电极反应式解释）Cu2++e-+Cl-=CuCl↓；阴极上产生白色物质的物质的量是$\frac{{W}_{1}-{W}_{2}}{35.5}$mol．
实验Ⅲ测定漂白液中NaClO的浓度：准确移取20.00mL洗气瓶内混合溶液，加入适量的H2O2溶液，摇匀，滴加2～3滴酚酞试液，用 n mol•L-1盐酸滴定至终点，消耗盐酸V mL．
（6）用化学方程式表示加入H2O2溶液的作用NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O．
（7）若忽略洗气瓶内的副反应及体积变化，漂白液中NaClO的浓度为$\frac{20m-nV}{40}$mol•L-1．
；若Y为化合物，用石墨电极电解Y的水溶液，其电解反应为2HCl$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H2↑+C12↑．