Question

实验室中可用盐酸滴定的方法测定Na₂CO₃或NaHCO₃的含量．测定Na₂CO₃时，若用酚酞作指示剂，逐滴加入盐酸至溶液由红色变无色时Na₂CO₃完全转化为NaHCO₃；测定NaHCO₃时，若用甲基橙作指示剂，逐滴加入盐酸至溶液由黄色变橙色时NaHCO₃完全转化为CO₂逸出．（化学式量：Na₂CO₃-106，NaHCO₃-84）
（1）某天然碱的化学式为xNa₂CO₃?NaHCO₃?2H₂O，为了测定其组成，取0.3320g样品于锥形瓶中，加适量蒸馏水使之溶解，加入几滴酚酞，用0.1000mol?L^-1的盐酸滴定至溶液由红色变无色，消耗盐酸20.00mL；再向已变无色的溶液中加入几滴甲基橙，继续用该盐酸滴定至溶液由黄色变橙色，又消耗盐酸30.00mL．
①实验时用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、锥形瓶、

 

；
②酚酞由红色变无色的过程中，溶液中的离子之间发生反应的离子方程式为

 

；
③该天然碱化学式中x=

 

；
（2）某学习小组在实验室中制备Na₂CO₃，假设产品中含有少量NaCl、NaHCO₃杂质，设计实验方案进行检验，完成表格．
限选试剂：0.1000mol?L^-1盐酸、稀硝酸、AgNO₃溶液、酚酞、甲基橙、蒸馏水

实验步骤	结果分析
步骤1：取少量样品于试管中，加入适量蒸馏水使之溶解，   ．	若有白色沉淀生成，说明产品中含有NaCl．
步骤2：另取少量样品于锥形瓶中，加入适量蒸馏水使之溶解，加入几滴酚酞，用0.1000mol?L-1盐酸滴定至溶液由红色变无色，记录消耗盐酸的体积V1．   ，记录消耗盐酸的体积V2．	若   ，说明产品中含有NaHCO3．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,制备实验方案的设计

专题：

分析：（1）①溶解样品还需要玻璃棒玻璃棒；滴定是还需要酸式滴定管盛放盐酸；
②若用酚酞作指示剂，逐滴加入盐酸至溶液由红色变无色时Na₂CO₃完全转化为NaHCO₃；
③两次消耗的盐酸分别是20ml和30ml，因此根据方程式可知，样品中碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比是2：1，以此确定x；
（2）检验氯离子一般用硝酸酸化的硝酸银溶液，现象是生成氯化银白色沉淀；根据反应的方程式可知，如果含有碳酸氢钠，则第二次消耗的盐酸体积大于第一次消耗的盐酸体积．

解答： 解：（1）①溶解样品还需要玻璃棒玻璃棒；滴定是还需要酸式滴定管盛放盐酸；故答案为：玻璃棒、酸式滴定管；
②若用酚酞作指示剂，逐滴加入盐酸至溶液由红色变无色时Na₂CO₃完全转化为NaHCO₃；离子方程式为：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，故答案为：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；
③第一次滴定发生的离子反应为：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-、第二次发生的离子反应为：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，又由于两次消耗的盐酸分别是20ml和30ml，可知样品中碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比是2：1的，所以x=2，故答案为：2；
（2）检验氯离子一般用硝酸酸化的硝酸银溶液，现象是生成氯化银白色沉淀；根据反应的方程式可知，如果含有碳酸氢钠，则第二次消耗的盐酸体积大于第一次消耗的盐酸体积，即V₂＞V₁，故答案为：①滴加足量的稀硝酸酸化，再加几滴硝酸银溶液；②再向一变无色的溶液中滴加几滴甲基橙，继续用该盐酸溶液滴定至溶液由黄色变成橙色；V₂＞V₁；故答案为：滴加足量稀硝酸酸化，再滴加几滴AgNO₃溶液，再向已变无色的溶液中滴加几滴甲基橙，继续用该盐酸滴定至溶液由黄色变为橙色，V₂＞V₁．

点评：本题考查了滴定法，注意滴定法测定物质含量的主要操作及注意事，在本题中由所给信息可知，当以酚酚为指示剂时，NaOH、Na₂CO₃与盐酸反应分别生成NaCl和NaHCO₃，即NaHCO₃中加入酚酞后溶液不变色．而以甲基橙为指示剂时，NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃与盐酸反应后均生成NaCl．现应用的双指示剂的方法，第一次和酚酞为指示剂，是将NaOH、Na₂CO₃分别转化为NaCl和NaHCO₃；第二步以甲基橙为指示剂是将NaHCO₃转化为NaCl，本题难度中等．