Question

【題目】欲測定含少量氯化鈉的小蘇打固態(tài)樣品中NaHCO3的質(zhì)量分數(shù)可采用以下四種方法。

方法一：

方法二：

方法三：

方法四：不使用化學(xué)試劑，使用實驗室常用儀器

按要求回答下列問題：

(1)方法一：加入足量的試劑A______（填寫A的化學(xué)式）可將HCO3-離子轉(zhuǎn)化為沉淀并稱重。操作1、2、3、4的名稱依次是溶解、_______、洗滌和_______；

(2)方法二：在操作1中所用到的玻璃儀器中，除了燒杯、玻璃棒外，還需要的用到的是_____，在操作2中應(yīng)選擇的指示劑是____________；

(3)在方法二中計算該樣品中NaHCO3的質(zhì)量分數(shù)為___________[用流程圖中的數(shù)據(jù)m、V(HCl) 填寫有關(guān)的表達式]；

(4)在方法三中：根據(jù)所用的實驗裝置，除了稱量試樣質(zhì)量外，還需測定的實驗數(shù)據(jù)是________；

(5)仔細分析方法三中的實驗裝置，若由此測得的數(shù)據(jù)來計算實驗結(jié)果，則有可能偏高也有可能偏低，偏高的原因可能是__________，偏低的原因可能是_______（均文字簡述）；

(6)方法四的實驗原理是：_____________（用化學(xué)方程式表示）。

Answer 1

【答案】Ca(OH)2或Ba(OH)2 過濾 烘干 100毫升容量瓶 甲基橙 ×100% 堿石灰在實驗前后的質(zhì)量 堿石灰可能還會吸收空氣中的水氣和CO2氣體 圓底燒瓶內(nèi)會留存部分CO2氣體 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

【解析】

(1)與HCO3-反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的試劑有Ca(OH)2 或Ba(OH)2；與HCO3-反應(yīng)產(chǎn)生沉淀后應(yīng)進行的操作為過濾、洗滌、干燥；

(2)固態(tài)樣品加水溶解成100mL溶液，所以還需100mL的容量瓶；NaHCO3為弱堿性；

(3)由于鹽酸與碳酸氫鈉按1：1反應(yīng)，所以消耗鹽酸的物質(zhì)的量即為碳酸氫鈉的物質(zhì)的量，又配100mL，取20mL進行滴定，所以原液是待測液的5倍，根據(jù)關(guān)系式可以求得NaHCO3的質(zhì)量分數(shù)；

(4)根據(jù)以上方法三利用產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量來計算碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)，需要稱量裝有堿石灰的干燥管在實驗前后的質(zhì)量；

(5)因為堿石灰直接與空氣接觸，所以偏高的原因是堿石灰還會吸收空氣中的二氧化碳和水使質(zhì)量增大；因為裝置中還會有殘留的二氧化碳，所以偏低的原因是裝置中會有殘留的二氧化碳未被吸收；

(6)利用碳酸氫鈉固體受熱分解反應(yīng)前后的質(zhì)量差，計算碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)。

(1)方法一：與HCO3-反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的試劑有Ca Ca(OH)2 或Ba(OH)2，所以試劑A為Ca(OH)2 或Ba(OH)2；與HCO3-反應(yīng)產(chǎn)生沉淀后應(yīng)進行的操作為過濾、洗滌、烘干，故答案為：Ca(OH)2 或Ba(OH)2；過濾；烘干；

(2)方法二中固態(tài)樣品加水溶解成100mL溶液，所以還需100mL的容量瓶；NaHCO3為弱堿性，指示劑用甲基橙，故答案為：100mL容量瓶；甲基橙；

(3)由于鹽酸與碳酸氫鈉按1：1反應(yīng)，所以消耗鹽酸的物質(zhì)的量即為碳酸氫鈉的物質(zhì)的量，又配100mL，取20mL進行滴定，所以原液是待測液的5倍，所以樣品中NaHCO3的質(zhì)量為V(HCl)×10-3×0.100×5×84=0.042V(HCl)g，質(zhì)量分數(shù)為×100%，故答案為：×100%；

(4)根據(jù)以上方法三利用產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量來計算碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)，需要稱量裝有堿石灰的干燥管在實驗前后的質(zhì)量，故答案為：堿石灰在實驗前后的質(zhì)量；

(5)因為堿石灰直接與空氣接觸，所以偏高的原因是堿石灰還會吸收空氣中的二氧化碳和水使質(zhì)量增大；因為裝置中還會有殘留的二氧化碳，所以偏低的原因是裝置中會有殘留的二氧化碳未被吸收，故答案為：堿石灰可能還會吸收空氣中的水氣和CO2氣體；圓底燒瓶內(nèi)會留存部分CO2氣體；

(6)不用其他化學(xué)試劑，就只能是碳酸氫鈉的受熱分解，利用固體反應(yīng)前后的質(zhì)量差，計算碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)，化學(xué)方程式是2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，故答案為：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。