Question

【題目】某化學學習小組設計以下實驗方案：測定某含有NaCl的小蘇打樣品中的質量分數。已知：受熱分解成碳酸鈉、二氧化碳和水。

（方案一）稱取一定質量樣品，置于儀器A中加熱至恒重后，冷卻，稱量剩余固體質量，計算。

(1)儀器A的名稱為___________；A應該放在_________中冷卻。恒重操作的目的是________。

(2)本實驗從稱量空的A儀器開始，完成一次平行實驗至少需要稱重____次。做平行實驗的目的是___________。

（方案二）稱取一定質量的樣品(樣品的質量為m0)，置于小燒杯中，加適量水溶解；向小燒杯中加入足量澄清石灰水，過濾，洗滌、干燥，稱量沉淀的質量為m1，計算。(已知碳酸鈣式量為100，的式量為84)。

(3)反應方程式為_____________，則樣品中的質量分數可以表示為_________。

（方案三）往Y形管中注入一定體積和濃度的稀硫酸并放入準確稱取的ag樣品，連接好注射器(如圖)，再將Y形管傾斜，使樣品與酸液充分反應。

(4)a不能太大，理由是___________，若測定結果偏高，其原因可能是______(選填序號)。

①樣品未完全反應

②溫度未恒定即記錄數據

③少量溶解在溶液中

（方案四）稱取一定質量樣品，配成待測溶液，用標準鹽酸滴定。

(5)下列敘述正確的是_______(選填序號)。

①用燒杯配制100mL待測溶液

②用酚酞為指示劑

③當滴至待測液變色并能將該顏色保持半分鐘即為滴定終點

④盛鹽酸的滴定管未潤洗會造成實驗結果偏高

Answer 1

【答案】坩堝 干燥器 確保NaHCO3分解完全 4 減小實驗誤差 NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O 受酸的量和注射器容積的限制 ② ③④

【解析】

(1)該方案原理為在加熱的條件下Na2CO3能夠穩(wěn)定存在，而NaHCO3較易發(fā)生如下的分解反應2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，從而可根據其反應產生的CO2和水蒸氣H2O的量或殘留的固體的量推算出小蘇打樣品中NaHCO3的質量分數；一般用坩堝加熱灼燒固體，加熱后放在干燥器中冷卻，防止物質吸收空氣中的水蒸氣，該方案根據加熱后殘渣的質量來求解，自然要加熱至恒重；

(2)該實驗要稱量空坩堝的質量，稱量坩堝和樣品的總質量，加熱至恒重后，冷卻，稱量兩次坩堝和剩余固體的質量；做平行實驗的目的是減小實驗誤差；

(3)樣品中NaHCO3與Ca(OH)2發(fā)生反應；根據化學方程式中NaHCO3和CaCO3的物質的量關系進行求解；

(4)樣品要保證完全與酸液發(fā)生反應，還要用注射器測定生成氣體體積，所以質量不能太大；分析操作對實驗結果的影響進行判斷；

(5)應用酸堿滴定的原理和操作步驟進行分析判斷。

(1)該方案原理為在加熱的條件下Na2CO3能夠穩(wěn)定存在，而NaHCO3較易發(fā)生如下的分解反應2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，從而可根據其反應產生的CO2和水蒸氣H2O的量或殘留的固體的量推算出小蘇打樣品中NaHCO3的質量分數；一般用坩堝加熱灼燒固體，加熱后放在干燥器中冷卻，防止物質吸收空氣中的水蒸氣，該方案根據加熱后殘渣的質量來求解，自然要加熱至恒重，以確保NaHCO3分解完全；故答案為：坩堝；干燥器；確保NaHCO3分解完全；

(2)該實驗要稱量空坩堝的質量，稱量坩堝和樣品的總質量，加熱至恒重后，冷卻，稱量兩次坩堝和剩余固體的質量；做平行實驗的目的是減小實驗誤差；故答案為：4；減小實驗誤差；

(3)樣品中NaHCO3與Ca(OH)2發(fā)生反應，化學方程式為NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O；n(CaCO3)=mol，n(NaHCO3)= n(CaCO3)=mol，m(NaHCO3)=mol84g/mol=g，則樣品中NaHCO3的質量分數為=；故答案為：NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O；；

(4)樣品要保證完全與酸液發(fā)生反應，還要用注射器測定生成氣體體積，所以質量不能太大；若樣品未完全反應，則生成氣體體積偏小，導致計算結果偏小；該反應放熱，若溫度未恒定即記錄數據，導致氣體體積數據偏大，計算結果偏大；若少量CO2溶解在溶液中，會導致氣體體積偏小，計算結果偏��；故答案為：受酸的量和注射器容積的限制；②；

(5)①配制溶液應該使用容量瓶而不是燒杯，故①錯誤；

②鹽酸滴定碳酸氫鈉溶液，滴定終點溶液顯酸性，而酚酞變色范圍是pH8.0-10.0，與滴定終點溶液pH不符，故②錯誤；

③當滴至待測液變色并能將該顏色保持半分鐘即為滴定終點，故③正確；

④盛鹽酸的滴定管未潤洗相當于稀釋鹽酸，會導致鹽酸消耗體積偏大，造成實驗結果偏高，故④正確；

故答案為：③④。