Question

【題目】碳酸氫鈉是重要的化工產(chǎn)品。用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定可測定碳酸氫鈉樣品中碳酸氫鈉含量。已知碳酸氫鈉受熱易分解，且在250℃～270℃分解完全。

完成下列填空：

（1）測定碳酸氫鈉含量的實(shí)驗(yàn)步驟：用電子天平稱取碳酸氫鈉樣品（準(zhǔn)確到_____g），加入錐形瓶中，加入使之完全溶解；加入甲基橙指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定。當(dāng)?shù)味ㄖ寥芤河?/span>_____色變?yōu)?/span>_____色，半分鐘不變色為滴定終點(diǎn)，記錄讀數(shù)。該實(shí)驗(yàn)不能用酚酞作指示劑的原因是_____。

（2）若碳酸氫鈉樣品質(zhì)量為0.840g，用0.5000mol/L的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定至終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液19.50mL。樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____（保留3位小數(shù)）。

（3）如果滴定尖嘴部分在滴定過程中出現(xiàn)氣泡，且滴定終點(diǎn)讀數(shù)時氣泡未消失，會導(dǎo)致測定結(jié)果____（選填“偏高”、“偏低”或“不受影響”）。

（4）碳酸氫鈉樣品含有少量水分（<0.5%）和氯化鈉。以下是測定碳酸氫鈉樣品中水分的實(shí)驗(yàn)方案（樣品中NaHCO3含量已知）。

①在恒重的坩堝中稱取碳酸氫鈉樣品，樣品和坩堝的質(zhì)量為m1g。

②將樣品和坩堝置于電熱爐內(nèi)，在250℃～270℃加熱分解至完全，經(jīng)恒重，樣品和坩堝的質(zhì)量為m2g。

③……。

該實(shí)驗(yàn)方案中，質(zhì)量差（m1-m2）是_____的質(zhì)量。若所稱取樣品中NaHCO3的質(zhì)量為m3g，則樣品中水分的質(zhì)量m=_____（用含m、m1、m2的代數(shù)式表示）。

Answer 1

【答案】0.001 黃 橙 滴定終點(diǎn)溶液呈弱酸性，酚酞的變色范圍為8-10，無法準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn) 0.975 偏低 碳酸氫鈉分解生成的CO2、H2O和樣品中的含有的水分 m1-m2-

【解析】

(1)電子天平能準(zhǔn)確到小數(shù)點(diǎn)后三位；碳酸氫鈉的溶液中滴加甲基橙指示劑，溶液呈黃色；而弱酸性的溶液中滴加甲基橙指示劑，溶液呈橙色；酚酞試液在pH≥8的溶液中才呈紅色；

(2)根據(jù)NaHCO3～HCl，則n(NaHCO3)=n(HCl)計(jì)算；

(3)根據(jù)c(待測)=分析不當(dāng)操作對V(標(biāo)準(zhǔn))的影響，以此判斷濃度的誤差；

(4)由2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑可知加熱前后固體質(zhì)量減輕，主要是生成CO2氣體和水蒸氣；先計(jì)算出m3gNaHCO3分解生成的水和CO2的質(zhì)量，再計(jì)算樣品中含有的水分質(zhì)量。

(1)用電子天平稱取碳酸氫鈉樣品能準(zhǔn)確到0.001g；碳酸氫鈉溶液中加入甲基橙指示劑，溶液呈黃色，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定，當(dāng)?shù)味ㄖ寥芤河牲S色變?yōu)槌壬�，半分鐘不變色為滴定終點(diǎn)；因滴定終點(diǎn)溶液呈弱酸性，而酚酞試液的變色范圍為8-10，用酚酞作指示劑將無法準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)；

(2)滴定至終點(diǎn)消耗0.5000mol/L的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液19.50mL，則參加反應(yīng)的HCl為0.5000mol/L×0.01950L=0.00975mol，根據(jù)NaHCO3～HCl，則n(NaHCO3)=n(HCl)，0.840g樣品中m(NaHCO3)=0.00975mol×84g/mol=0.819g，故樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=0.975；

(3)滴定管尖嘴部分在滴定前沒有氣泡，滴定過程中出現(xiàn)氣泡，且滴定終點(diǎn)讀數(shù)時氣泡未消失，導(dǎo)致消耗標(biāo)準(zhǔn)液偏小，則測定結(jié)果偏低；

(4)已知2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,則該實(shí)驗(yàn)方案中，質(zhì)量差(m1-m2)是碳酸氫鈉分解生成的CO2、H2O和樣品中的含有的水分；稱取樣品中NaHCO3的質(zhì)量為m3g，則完全反應(yīng)生成的碳酸鈉質(zhì)量為m4g，

m4=g，生成的水和CO2的質(zhì)量為m3g - g=m3g，故所則樣品中水分的質(zhì)量m= m1-m2-m3g。