Question

6．在饱和碳酸钠溶液中通入CO₂，将所得溶液小心蒸干，得到固体A，为分析A的成分，设计如下实验方案．
（1）甲实验：用pH计检验A是否为纯净的碳酸氢钠．25℃时，将一定质量的样品A溶于水配成溶液测其pH，还需另一种试剂和水进行对照实验，该试剂是纯净的碳酸氢钠．

	0.2mol/L	0.1mol/L	0.02mol/L
0.2mol/L	浑浊	浑浊	少许浑浊
0.1mol/L	浑浊	少许浑浊	无现象
0.02mol/L	少许浑浊	无现象	无现象

（2）乙实验：将A配成溶液与BaCl₂溶液等体积混合，通过观察实验现象判断A是否为纯净的碳酸氢钠，下表是几组实验的现象：产生浑浊的原因可能是①A中含有碳酸钠；②碳酸氢钡溶液密度增大析出沉淀．
（3）丙实验：称取0.736g样品，配置成100mL溶液，取出20.00mL，用0.1000mol/L的盐酸滴定，可用甲基橙作指示剂，终点颜色的变化是黄色变为橙色且半分钟不褪色．
（4）丁实验：通过受热质量分析法测定A是否为纯净的碳酸氢钠，取10.000g样品置于坩埚（填写仪器名称）中加热，经干燥、冷却、称量固体质量，上述操作步骤至少进行2次，当剩余固体质量为6.310克（保留3位小数）时，证明A为纯净的碳酸氢钠固体．

Answer 1

分析 （1）对照实验是测定溶液PH判断是否为纯净的碳酸氢钠，需要对比纯净的碳酸氢钠溶液的PH分析判断；
（2）图中数据分析，碳酸氢钡浓度越大越易析出沉淀；
（3）用盐酸滴定A样品的溶液用甲基橙作指示剂时，滴入最后一滴盐酸溶液，反应达到终点溶液颜色由黄色变化为橙色且半分钟不变，证明反应达到终点；
（4）固体受热分解在坩埚中加热，利用加热前后质量变化结合化学方程式定量关系计算分析判断；

解答 解：（1）对照实验是测定溶液PH判断是否为纯净的碳酸氢钠，需要对比纯净的碳酸氢钠水溶液溶液的PH分析，所以需要纯净的碳酸氢钠和水，测定纯净碳酸钠溶于水形成溶液PH，与A溶于水测定溶液PH对比，若相同证明A为纯净的碳酸氢钠，否则不是；
故答案为：纯净的碳酸氢钠；
（2）图中数据分析，产生浑浊的原因可能是A中含有碳酸钠和氯化钡反应生成沉淀，也可能是碳酸氢钡随浓度增大会析出沉淀，碳酸氢钡浓度增大析出沉淀；
故答案为：碳酸氢钡浓度增大析出沉淀；
（3）用盐酸滴定A样品的溶液用甲基橙作指示剂时，PH变色范围为3.1-4.4，溶液PH小于3.1呈红色，3.1-4.4溶液呈橙色，大于4.4溶液呈黄色，滴入最后一滴盐酸溶液，反应达到终点溶液颜色由黄色变化为橙色且半分钟不变，证明反应达到终点；
故答案为：黄色变为橙色且半分钟不褪色；
（4）固体受热分解需要在坩埚中加热，为实验的准确性，需要重复加热、干燥、冷却、称量固体质量，操作最少需要2次，称量至恒重，利用加热前后质量变化结合化学方程式定量关系计算分析判断，若10g全部是纯净的碳酸氢钠，受热分解后固体质量为x
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O 
2×84              106            
10g                  x            
x=6.310g      
取10.000g样品加热分解、干燥、冷却、称量固体质量为6.310g，说明A为纯净的碳酸氢钠；
故答案为：坩埚，2，6.310g．

点评 本题考查了物质组成的实验检测方法和实验设计，主要是物质性质，滴定实验和化学方程式的计算应用，掌握基础是关键，题目难度中等．