Question

4．钠有多种化合物，如氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠，这些物质在实际生活中有广泛的应用，在一定条件下相互间能进行转化．
（1）除去NaHCO₃溶液中混有的Na₂CO₃的方法是通入足量CO₂，除去Na₂CO₃固体中混有的NaHCO₃的方法是加热．
（2）向100mL NaOH溶液中通入CO₂气体充分反应后，在减压和较低温度下，小心地将溶液蒸干，得到白色固体M（不含结晶水）．通入二氧化碳的体积V（标准状况下）与M的质量W的关系如图所示．
①该NaOH溶液的物质的量浓度为1mol/L．
②a点时，溶液中溶质与BaCl₂溶液反应的离子方程式为Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，c点时，溶液中溶质与足量Ba（OH）₂溶液反应的离子方程式为HCO₃^-+Ba²⁺+OH^-=BaCO₃↓+H₂O．

Answer 1

分析 （1）碳酸钠溶液可与二氧化碳反应生成碳酸钠；NaHCO₃不稳定，加热易分解，生成碳酸钠、水可二氧化碳，以此解答该题；
（2）由图知NaOH质量为4 g，物质的量为0.1 mol，完全转化为Na₂CO₃时，Na₂CO₃质量为0.1mol×$\frac{1}{2}$×106g/mol=5.3 g，完全转化为NaHCO₃时，NaHCO₃质量为0.1mol×84g/mol=8.4 g，故A点白色固体M为Na₂CO₃，c点白色固体M为NaHCO₃，根据c=$\frac{n}{V}$计算NaOH溶液的物质的量浓度；a为碳酸钠，碳酸钠与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀；c点为碳酸氢钠，碳酸氢钠与足量氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和水．

解答 解：（1）向Na₂CO₃中通入二氧化碳，发生反应为：CO₂+H₂O+CO₃^2-=2HCO₃^-，碳酸钠转化成碳酸氢钠，达到除杂的目的；
NaHCO₃不稳定，加热易分解，则可用加热的方法除去Na₂CO₃固体中混有的少量NaHCO₃，
故答案为：通入足量CO₂；加热；
（2）由图知NaOH质量为4 g，物质的量为：$\frac{4g}{40g/mol}$=0.1 mol，完全转化为Na₂CO₃时，Na₂CO₃质量为0.1mol×$\frac{1}{2}$×106g/mol=5.3 g，完全转化为NaHCO₃时，NaHCO₃质量为0.1mol×84g/mol=8.4 g，故A点白色固体M为Na₂CO₃，c点白色固体M为NaHCO₃，
①NaOH的物质的量为0.1mol，该NaOH溶液的物质的量浓度为：c（NaOH）=$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L，
故答案为：1mol/L；
②根据分析可知，a点溶质为Na₂CO₃，Na₂CO₃与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀，反应的离子方程式为：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓；
c点溶质为NaHCO₃，NaHCO₃与Ba（OH）₂溶液反应生成碳酸钡沉淀和水，反应的离子方程式为：HCO₃^-+Ba²⁺+OH^-=BaCO₃↓+H₂O，
故答案为：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓；HCO₃^-+Ba²⁺+OH^-=BaCO₃↓+H₂O．

点评 本题考查了物质分离与提纯、混合物反应的计算，题目难度中等，明确常见元素及其化合物性质为解答关键，（2）为难点、易错点，注意正确分析图象中曲线各点对应溶质组成，试题有利于培养学生的分析、理解能力及灵活应用能力．