Question

8．实验室中模拟纯碱工业制法，进行了如下三步实验：①将CO₂、NH₃通入H₂O中制得NH₄HCO₃，②NH₄HCO₃和饱和食盐水反应生成小苏打，③将小苏打制成纯碱．
（1）步骤①先通入水中的气体是氨气．析出NH₄HCO₃的反应有两步，第二步反应的离子方程式为CO₂+2NH₄⁺+CO₃^2-+H₂O=2NH₄HCO₃↓．
（2）步骤②生成了含少量NaCl的小苏打，现用滴定法测定其中NaHCO₃的含量．过程为：称取一定质量样品，配成250mL溶液，取出25.00mL 用1000mol/L的盐酸滴定．实验中所写的定量仪器除滴定管外，还有电子天平、250mL容量瓶．所用的指示剂是甲基橙．
（3）步骤②生成了含少量NaHCO₃的纯碱．若用重量法（限用试剂：稀盐酸）测定其中Na₂CO₃含量，请设计实验方案：称取一定质量的该样品，加入足量稀盐酸，充分反应后，加热蒸干至恒重，称量所得固体氯化钠的质量．若该样肠中NaHCO₃含量的准确值为99.5%，而上述实验结果为97.6%，则测定的相等误差为-1.9%，可能造成该实验误差的原因是蒸发过程中有少量晶体溅出．

Answer 1

分析 （1）氨气易溶于水，二氧化碳能溶于水，先通入氨气回增大二氧化碳的吸收；
（2）用滴定法测定其中NaHCO₃的含量，称取一定质量样品，配成250mL溶液，取出25.00mL 用1000mol/L的盐酸滴定，结合配制250ml溶液步骤和地点实验步骤选择定量仪器；盐酸滴定碳酸氢钠溶液生成二氧化碳、氯化钠和水，恰好完全反应溶液略显酸性，选择甲基橙；
（3）依据样品质量和钠元素守恒设计实验测定，样品加入足量盐酸反应生成氯化钠溶液，加热蒸干至恒重称量固体质量，列式计算；相对误差=实验结果-准确值，则若蒸发过程中有少量液体溅出，蒸干后所得固体质量偏小，则小苏打含量偏高

解答 解：（1）氨气易溶于水，二氧化碳能溶于水，向氨化的水中通入二氧化碳气体析出碳酸氢钠，制得NH₄HCO₃，所以通入水中的气体是为氨气，后通入的气体为二氧化碳，将CO₂、NH₃通入H₂O中制得NH₄HCO₃，析出NH₄HCO₃的反应有两步，第二步反应的离子方程式为：CO₂+2NH₄⁺+CO₃^2-+H₂O=2NH₄HCO₃↓，
故答案为：氨气，CO₂+2NH₄⁺+CO₃^2-+H₂O=2NH₄HCO₃↓；
（2）步骤②生成了含少量NaCl的小苏打，现用滴定法测定其中NaHCO₃的含量．过程为：称取一定质量样品，配成250mL溶液，取出25.00mL 用1000mol/L的盐酸滴定．实验中所写的定量仪器除滴定管外，还有精确度较高的电子天平、250ml容量瓶，
碳酸氢钠溶液的pH本来就接近8.2，与酚酞变色的pH接近，变色时的pH和反应终点的pH不好判断，且反应产生的二氧化碳不能全部逸出使溶液偏酸性，使用甲基橙容易判断终点，因此使用甲基橙的误差小，
故答案为：电子天平、250mL容量瓶；甲基橙；
（3）步骤②生成了含少量NaHCO₃的纯碱．若用重量法（限用试剂：稀盐酸）测定其中Na₂CO₃含量，实验方案为：称取一定质量的该样品，加入足量稀盐酸，充分反应后，加热蒸干至恒重，称量所得固体氯化钠的质量，若该样品中NaHCO₃含量的准确值为99.5%，而上述实验结果为97.6%，则测定的相对误差为97.6%-99.5%=-1.9%，可能造成该实验误差的原因是蒸发过程中有少量晶体溅出，
故答案为：称取一定质量的该样品，加入足量稀盐酸，充分反应后，加热蒸干至恒重，称量所得固体氯化钠的质量；-1.9%；蒸发过程中有少量晶体溅出；

点评 本题考查了物质组成的实验测定、实验方案设计、实验基本操作，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，注意把握实验原理以及物质的性质，题目难度中等．