Question

【题目】欲测定含少量的小苏打固态样品中的质量分数可采用以下四种方法。

方法一：

方法二：

方法三：

方法四：不使用化学试剂，使用实验室常用仅器。

按要求回答下列问题：

(1)方法一的操作1中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒，还需要____________、____________；操作2的名称是____________该过程选择的指示剂是____________；该样品中的质量分数为____________[用如图数据填写含m、）的表达式]。

(2)方法二中需要加入试剂A将离子转化为沉淀并称重。为提高实验的精度，在下列供选试剂中，试剂A的最佳选择为____________（填编号）。

a. b. c. d.

该方法中操作2的名称是____________；操作3的名称是____________；如何判断操作3目的己经达到：________________________。方法二中需要用到的定量仪器为____________。

(3)方法三中实验装置，如何检验装置气密性：________________________；装置中使用Y型管的优点是________________________；若实验中读数时量气管中液面位置如图所示，则测定结果将____________（填写“偏大”、“偏小”或“无影响”），如有影响应该如何调整？____________（若认为无影响可不回答此题）

(4)方法四的实验原理是____________（用化学方程式表示），实验中需测定的实验数据是________________________。

Answer 1

【答案】容量瓶 胶头滴管 酸碱中和滴定 甲基橙 d 过滤 洗涤 取最后一次洗涤液，加入硝酸酸化溶液，若无沉淀，说明已洗涤干净 电子天平（或托盘天平） 移动水准管使其与量气管内液面产生液面差，若液面差能稳定维持一段时间，说明气密性良好 消除系统误差 偏小 调整水准管使量气管与水准管液面相平 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ 加热前后固体的质量

【解析】

方法一：固态样品加水溶解成100mL溶液，取20mL加指示剂，用标准盐酸进行滴定，从而计算出碳酸氢钠的质量分数；

方法二：固态样品加试剂A使碳酸氢钠转化为沉淀，再经过过滤、洗涤、干燥称量沉淀的质量，从而根据碳守恒计算碳酸氢钠的质量，进而计算质量分数；

方法三：利用碳酸氢钠与硫酸反应放出的二氧化碳的体积测定碳酸氢钠的含量；

方法四：不用其他化学试剂，应该是是利用碳酸氢钠的受热分解，利用固体反应前后的质量差，计算碳酸氢钠的质量分数；

据此分析解答。

(1)方法一中固态样品加水溶解成100mL溶液，操作1中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒，还需要100mL的容量瓶，胶头滴管，操作2的名称是中和滴定；碳酸氢钠溶液与盐酸反应放出二氧化碳，滴定终点，溶液中含有氯化钠，显中性，而酚酞的变色范围是8～10，未滴定完已变色，不可用，应使用甲基橙作指示剂，终点时溶液由黄色变为橙色；NaHCO3 + HCl=NaCl+H2O＋CO2↑，盐酸与碳酸氢钠按1∶1反应，所以消耗盐酸的物质的量即为碳酸氢钠的物质的量，又配100mL，取20mL进行滴定，所以原溶液是待测液的5倍，所以样品中NaHCO3的质量为V(HCl)×10-3L×0.100mol/L×5×84g/mol=0.042V(HCl)g，质量分数为，故答案为：100mL容量瓶、胶头滴管；中和滴定；甲基橙；；

(2)方法二：与HCO3-反应产生沉淀的试剂有Ca(OH)2或 Ba(OH)2，由于钡的相对原子质量大于钙，则得到的沉淀质量大于碳酸钙，能够减小实验误差，因此最后Ba(OH)2，即选d；与HCO3-反应产生沉淀后应进行的操作为过滤、洗涤、干燥，因此操作2为过滤，操作3为洗涤，操作4为干燥；判断沉淀洗涤干净的方法为：取最后一次的洗涤液少许于试管中，加入硝酸酸化溶液，若无沉淀，说明已洗涤干净；称量需要的定量仪器为电子天平，故答案为：d；过滤；洗涤；取最后一次的洗涤液少许于试管中，加入硝酸酸化溶液，若无沉淀，说明已洗涤干净；电子天平；

(3)根据装置图，检验方法三中实验装置的气密性的方法为：移动水准管使其与量气管内液面产生液面差，若液面差能稳定维持一段时间，说明气密性良好；装置中使用Y型管可以消除系统误差；若实验中读数时量气管中液面位置如图所示，表示读数偏小，说明生成二氧化碳气体的体积偏小，则测定结果将偏小；要消除此误差，可以调整水准管使量气管与水准管液面相平，故答案为：移动水准管使其与量气管内液面产生液面差，若液面差能稳定维持一段时间，说明气密性良好；消除系统误差；偏小；调整水准管使量气管与水准管液面相平；

(4)不用其他化学试剂，就只能是利用碳酸氢钠的受热分解了，利用固体反应前后的质量差，计算碳酸氢钠的质量分数，化学方程式是2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，故答案为：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑；加热前后固体的质量。