Question

4．（1）實驗室配制1000mL0.50mol•L^-1的Na₂CO₃溶液，在常用儀器中應選用1000mL的容量瓶，稱量時若將法碼放在左盤（1g以下用游碼），則配制的溶液的物質的量濃度等于0.50mol•L^-1（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）配制完畢后，用標準Na₂CO₃溶液滴定未知濃度的鹽酸時，Na₂CO₃溶液應裝在堿式滴定管中．若采用上述標準Na₂CO₃溶液滴定，滴定時實驗數據列表如下：

次數編號	待測鹽酸體積（mL）	滴入Na2CO3溶液體積（mL）
1	20.00	18.80
2	20.00	16.95
3	20.00	17.05

則c（HCl）=0.85mol•L^-1．
（3）若盛裝Na₂CO₃溶液的滴定管在滴定前未用標準液潤洗，則最后所測鹽酸濃度偏高，若原來配制所稱取的Na₂CO₃固體中混有Na₂CO₃•10H₂O，則實驗誤差為偏高（以上兩空填“偏高”、“偏低”或“無影響”）
（4）常溫下向20mL 0.1mol•L^-1 Na₂CO₃溶液中逐滴加入0.1mol•L^-1HCl溶液40mL，溶液pH逐漸降低，此時溶液中含碳元素的微粒的物質的量濃度的百分含量（縱軸）發(fā)生的變化（CO₂因逸出未畫出）如圖所示，根據圖示回答下列問題：
①請寫出AB段反應的離子方程式CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-
②當反應到A點時，溶液中所有陽離子和陰離子的濃度大小關系為（氯離子濃度除外）c（Na⁺）+c（H⁺）＞2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-）．

Answer 1

分析 （1）實驗室配制1000mL溶液，應選用1000mL的容量瓶，根據n=cV計算碳酸鈉的物質的量，再算出碳酸鈉的質量，物體和砝碼放反，若不使用游砝，則沒有誤差，若使用了游砝，物體的質量等于砝碼的總質量減去游碼的質量，使稱得質量偏��；
（2）碳酸鈉溶液呈堿性，應裝在堿式滴定管中；第一次實驗的數據誤差較大應舍去，計算出后兩次消耗碳酸鈉的體積平均值，根據關系式：2HCl～Na₂CO₃，計算鹽酸的濃度；
（3）根據c（待測）=$\frac{V（標準）c（標準）}{V（待測）}$分析不當操作對V（標準）的影響，以此判斷濃度的誤差；
（4）①OAB段碳酸氫根離子濃度增大，碳酸根離子濃度減小，說明碳酸根離子和氫離子反應生成碳酸氫根離子；
②任何電解質溶液中都存在電荷守恒，陰陽離子所帶電荷總數相同．

解答 解：（1）實驗室配制1000mL0.50mol•L^-1的Na₂CO₃溶液，應選用1000mL的容量瓶，根據n=cV=0.50mol/L×1L=0.50mol，則碳酸鈉的質量為：0.50 mol×106g/mol=53.0g，稱量時將法碼放在左盤，但未使用游碼，則稱得的碳酸鈉的質量沒有誤差，所以配制的溶液的物質的量濃度等于0.50mol•L^-1，
故答案為：1000；等于；
（2）碳酸鈉是強堿弱酸鹽，水解后呈堿性，應裝在堿式滴定管中；第一次實驗的數據誤差較大應舍去，后兩次消耗碳酸鈉的體積平均值為：$\frac{16.95+17.05}{2}$mL=17.00mL，根據關系式：2HCl～Na₂CO₃，n（HCl）=2n（Na₂CO₃）=2×0.50mol/L×17.00×10^-3L，c=$\frac{n（HCl）}{V（HCl）}$=$\frac{2×0.50mol/L×17.00×1{0}^{-3}L}{20.00×1{0}^{-3}L}$=0.85mol/L，
故答案為：堿；0.85；
（3）若盛裝Na₂CO₃溶液的滴定管在滴定前未用標準液潤洗，使碳酸鈉的濃度變小，消耗碳酸鈉的體積增多，根據c（待測）=$\frac{V（標準）c（標準）}{V（待測）}$可知最后所測鹽酸濃度偏高；若原來配制所稱取的Na₂CO₃固體中混有Na₂CO₃•10H₂O，使標準液中溶質碳酸鈉的質量減少，濃度偏低，滴定達終點時，消耗的碳酸鈉的體積偏大，所測鹽酸濃度偏高，
故答案為：偏高；偏高；
（4）①OAB段碳酸氫根離子濃度增大，碳酸根離子濃度減小，說明碳酸根離子和氫離子反應生成碳酸氫根離子，離子方程式為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，
故答案為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；
②任何電解質溶液中都存在電荷守恒，根據電荷守恒得：c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-）+c（Cl^-），氯離子濃度除外，則有：c（Na⁺）+c（H⁺）＞2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-），
故答案為：c（Na⁺）+c（H⁺）＞2c（CO₃^2-）+c（HCO₃^-）+c（OH^-）．

點評 本題考查了中和滴定的應用及誤差分析，要求選擇掌握中和滴定的操作方法，試題難易適中，注重靈活性，側重對學生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導和訓練，有利于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和嚴謹的規(guī)范實驗操作能力．