自然界水体中的碳元素主要以碳酸盐、碳酸氢盐和有机物形式存在。查阅资料得到以下信息:
Ⅰ.NaHCO3在潮湿空气中会缓慢分解成Na2CO3、H2O和CO2。
Ⅱ.水体中有机物含量是水质的重要指标,常用总有机碳衡量。(总有机碳=水样中有机物所含碳元素的质量水样的体积)
Ⅲ.部分有机物加热易挥发。
(1)某学校化学科研小组为了验证碳酸氢钠在潮湿空气中会缓慢分解的信息,该科研小组将一瓶在潮湿空气中久置的NaHCO3样品混合均匀后,进行如下实验:
①在一个质量为ag的蒸发皿中加入一些样品,称得总质量为bg。用酒精灯对其充分加热,冷却后称得其总质量为cg。残留在蒸发皿中的固体是 Na2CO3Na2CO3(填化学式)。
②另取相同质量的样品放入锥形瓶中,实验装置如图1所示。为了保证实验成功,所选用针筒的最大刻度值应大于 80038003mL。(设实验在标准状况下进行)

(2)该化学科研小组用如下实验方法测定采集水样的总有机碳。
步骤1:量取50mL水样,加入足量硫酸,加热,通N2,并维持一段时间(装置见图2,夹持类仪器省略)。
步骤2:再向水样中加入过量的K2Cr2O7溶液(可将有机物中的碳元素氧化成CO2),加热,充分反应,生成的CO2完全被100mL0.2050mol⋅L-1的Ba(OH)2溶液吸收。
步骤3:将吸收CO2后的浊液过滤并洗涤沉淀,再将洗涤的滤液与原滤液合并,加水配制成500mL溶液。量取25.00mL溶液于锥形瓶中,加入指示剂,并滴加0.05000mol⋅L-1的H2C2O4溶液,发生反应:Ba(OH)2+H2C2O4═BaC2O4↓+2H2O,恰好完全反应时,共消耗H2C2O4溶液20.00mL。
①步骤1的目的是 将水样中的CO32-和HCO3-转化为CO2,并将CO2完全赶出将水样中的CO32-和HCO3-转化为CO2,并将CO2完全赶出。
②步骤2中CO2完全被Ba(OH)2溶液吸收的化学方程式 CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+2H2OCO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+2H2O。
③利用实验数据计算,所取水样的总有机碳为 120120mg⋅L-1
④用上述实验方法测定的水样总有机碳一般低于实际值,其原因可能是 加热过程中,损失了部分易挥发有机物。加热过程中,损失了部分易挥发有机物。。
水样中有机物所含碳元素的质量
水样的体积
800
3
800
3
【考点】探究物质的组成或测量物质的含量.
【答案】Na2CO3;;将水样中的CO32-和HCO3-转化为CO2,并将CO2完全赶出;CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+2H2O;120;加热过程中,损失了部分易挥发有机物。
800
3
【解答】
【点评】
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