Question

碳酸鈉和碳酸氫鈉是重要的工業(yè)原料．某學(xué)生活動(dòng)小組為探究它們的性質(zhì)并測(cè)定某天然堿的成分進(jìn)行了下述實(shí)驗(yàn)．

Ⅰ．向Na₂CO₃溶液中滴入酚酞試液后溶液顯紅色，原因是（寫離子方程式）

CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-

；向上述溶液中滴入過量CaCl₂溶液，觀察到的現(xiàn)象是

產(chǎn)生白色沉淀，且溶液紅色褪去

．
Ⅱ．某天然堿的組成為aNa₂CO₃?bNaHCO₃?cH₂O（a、b、c為正整數(shù)）．現(xiàn)用下圖所示裝置（夾持儀器已略去）確定其組成，其中天然堿樣品質(zhì)量為7.3g．實(shí)驗(yàn)時(shí)忽略裝置內(nèi)空氣中的CO₂和水蒸氣．
請(qǐng)回答：
（1）在用托盤天平稱量樣品時(shí)，如果天平指針向左偏轉(zhuǎn)，說明

樣品重于砝碼

；
（2）NaHCO₃受熱分解的化學(xué)方程式為

2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

；
（3）E處堿石灰的作用

防止空氣中的CO₂和水蒸氣進(jìn)入U(xiǎn)型管D中

；
（4）反應(yīng)停止后打開活塞K，緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，該步驟的目的是

使反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂和水蒸氣被充分吸收

．

Answer 1

分析：Ⅰ．Na₂CO₃為強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液中碳酸根離子水解導(dǎo)致溶液顯示堿性；加入氯化鋇溶液，碳酸根離子與鋇離子反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀；
Ⅱ．（1）根據(jù)天平稱量時(shí)左物右碼原則判斷天平指針向左偏轉(zhuǎn)原因；
（2）根據(jù)碳酸氫鈉加入分解生成二氧化碳、碳酸鈉和水寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）本實(shí)驗(yàn)是通過測(cè)定生成二氧化碳的質(zhì)量測(cè)定碳酸氫鈉的質(zhì)量，所以需要避免空氣中的水分和二氧化碳的干擾；
（4）裝置B、C中都存有二氧化碳，反應(yīng)停止后打開活塞K，緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，將碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳完全進(jìn)入裝置D．

解答：解：Ⅰ．Na₂CO₃為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，在溶液中存在CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-；若在該溶液中滴加過量的BaCl₂溶液，當(dāng)加入BaCl₂后，Ba²⁺+CO₃^2-═BaCO₃↓，由于c（CO₃^2-）減小，水解平衡左移，c（OH^-）也隨之減小，酚酞的紅色慢慢消失，
故答案為：CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-； 產(chǎn)生白色沉淀，且溶液紅色褪去；
Ⅱ．（1）在用托盤天平稱量樣品時(shí)，如果天平指針向左偏轉(zhuǎn)，說明托盤天平的左盤中的樣品質(zhì)量大于砝碼質(zhì)量，
故答案為：樣品重于砝碼；
（2）碳酸氫鈉加熱容易分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
故答案為：2NaHCO₃  

△   .

  Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
（3）實(shí)驗(yàn)的目的是通過測(cè)定堿石灰的質(zhì)量變化測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量，從而確定碳酸氫鈉的質(zhì)量，因此必須防止空氣中的二氧化碳和水分對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，所以在D堿石灰后面添加E，防止空氣中的CO₂和水蒸氣進(jìn)入U(xiǎn)型管D中，
故答案為：防止空氣中的CO₂和水蒸氣進(jìn)入U(xiǎn)型管D中；
（4）試題是通過測(cè)定裝置D中質(zhì)量差測(cè)定生成二氧化碳的質(zhì)量，然后確定碳酸氫鈉的質(zhì)量，所以必須保證碳酸氫鈉分解產(chǎn)生的二氧化碳盡可能被裝置D吸收，因此在反應(yīng)停止后打開活塞K，緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，使反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂和水蒸氣被充分吸收，
故答案為：使反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂和水蒸氣被充分吸收．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查碳酸氫鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)、鹽類水解的原理等知識(shí)，題目難度不大，在學(xué)習(xí)中要把握鹽類水解的原理、應(yīng)用，能從平衡移動(dòng)的角度進(jìn)行判斷，注意掌握碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)，試題側(cè)重對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的訓(xùn)練和檢驗(yàn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力，提高學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力．