Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組利用圖1裝置進(jìn)行CO2與飽和Na2CO3溶液反應(yīng)制備NaHCO3 ．
（1）選取必要的實(shí)驗(yàn)裝置，正確的連接順序?yàn)?/span>（填序號(hào)）．
（2）為確定制得的固體樣品是純凈的NaHCO3 ， 小組同學(xué)提出下列實(shí)驗(yàn)方案：甲方案：將樣品溶液與飽和澄清石灰水反應(yīng)，觀察現(xiàn)象．
乙方案：將樣品溶液與BaCl2溶液反應(yīng)，觀察現(xiàn)象．
丙方案：測定pH法．
丁方案：熱重分析法．
①判定甲方案（填“可行”或“不可行”）．
②為判定乙方案的可行性，某同學(xué)用純凈的NaHCO3配制的溶液，與BaCl2溶液等體積混合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：

NaHCO3溶液 BaCl2濃度	0.2molL﹣1	0.1molL﹣1	0.02molL﹣1
0.2molL﹣1	渾濁	渾濁	少許渾濁
0.1molL﹣1	渾濁	少許渾濁	無現(xiàn)象
0.02molL﹣1	少許渾濁	無現(xiàn)象	無現(xiàn)象

（i）此實(shí)驗(yàn)已可說明乙方案是不可行的．請結(jié)合以下數(shù)據(jù)，并通過計(jì)算說明產(chǎn)生渾濁的原因．
[己知：0．l molL﹣1 NaHCO3溶液電離出的c（CO32﹣）為0.001lmolL﹣1 ， Ksp（BaCO3）=5.1×10﹣9]
答： ．
（ii）產(chǎn)生渾濁（伴有氣體產(chǎn)生）的離子方程式 ．
③用pH計(jì)測定的丙方案如下：
取m克的固體樣晶溶解于水配成V mL的溶液，用pH計(jì)測pH：
還應(yīng)補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是：
④進(jìn)行丁方案實(shí)驗(yàn)，得到固體殘留率隨溫度變化的曲線如圖2所示，根據(jù)A點(diǎn)坐標(biāo)得到的結(jié)淪是 ．
（殘留率= ×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；另取等質(zhì)量的分析純NaHC03溶于水中配成V mL的溶液，用pH計(jì)測pH；制得的固體樣品是純凈的NaHCO3
【解析】解：（1）C為發(fā)生裝置，鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w和氯化鈣，其中鹽酸易揮發(fā)，故應(yīng)先選取碳酸氫鈉除去混合氣體中的HCl，故儀器連接順序?yàn)椋篊AB，所以答案是：CAB；（2）①飽和澄清石灰水與碳酸鈉和碳酸氫鈉均能反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，故甲方案不可行，所以答案是：不可行；②（i）兩種溶液等體積混合后，溶液中鋇離子濃度= =0.1mol/L，0.1 molL﹣1 NaHC03溶液電離出的c（CO32﹣）為0.0011 molL﹣1 ， 故Q=c（Ba2+）×c（CO32﹣）= ×0.0011=1.1×10﹣4＞5.1×10﹣9 ， 故會(huì)產(chǎn)生沉淀，
所以答案是：Qc=c（Ba2+）×c（CO32﹣）= ×0.0011=1.1×10﹣4＞5.1×10﹣9；（ii）鋇離子與碳酸氫鈉電離出的碳酸根結(jié)合生成碳酸鋇沉淀，從而促進(jìn)了碳酸氫根的電離，使其向生成碳酸根和氫離子的方向移動(dòng)，故離子反應(yīng)方程式為：Ba2++2HCO3﹣=BaCO3↓+CO2↑+H2O，
所以答案是：Ba2++2HCO3﹣=BaCO3↓+CO2↑+H2O；
③丙方案為測定pH法，由于碳酸氫鈉屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，溶于水中配成V mL的溶液，利用準(zhǔn)確度較高的pH計(jì)進(jìn)行樣品的pH值，然后測量等質(zhì)量等濃度的分析純NaHC03的pH值，最后比較即可，
所以答案是：另取等質(zhì)量的分析純NaHC03溶于水中配成V mL的溶液，用pH計(jì)測pH；
④發(fā)生反應(yīng)為2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，由圖中所給數(shù)據(jù)可知在180℃時(shí)，固體的殘留率為63.09%，
設(shè)碳酸氫鈉為100g，
則2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，
168 106
100g xg
解得x=63.09g，
即理論上碳酸氫鈉每有100g分解應(yīng)生成63.09g固體，
故由圖可知100g樣品分解恰好生成固體為63.09g，故此樣品只含有為NaHCO3 ，
所以答案是：制得的固體樣品是純凈的NaHCO3 ．