Question

【題目】欲測(cè)定含少量的小蘇打固態(tài)樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?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(shí)驗(yàn)室常用僅器。

按要求回答下列問(wèn)題：

(1)方法一的操作1中要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒，還需要____________、____________；操作2的名稱是____________該過(guò)程選擇的指示劑是____________；該樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________[用如圖數(shù)據(jù)填寫含m、）的表達(dá)式]。

(2)方法二中需要加入試劑A將離子轉(zhuǎn)化為沉淀并稱重。為提高實(shí)驗(yàn)的精度，在下列供選試劑中，試劑A的最佳選擇為____________（填編號(hào)）。

a. b. c. d.

該方法中操作2的名稱是____________；操作3的名稱是____________；如何判斷操作3目的己經(jīng)達(dá)到：________________________。方法二中需要用到的定量?jī)x器為____________。

(3)方法三中實(shí)驗(yàn)裝置，如何檢驗(yàn)裝置氣密性：________________________；裝置中使用Y型管的優(yōu)點(diǎn)是________________________；若實(shí)驗(yàn)中讀數(shù)時(shí)量氣管中液面位置如圖所示，則測(cè)定結(jié)果將____________（填寫“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”），如有影響應(yīng)該如何調(diào)整？____________（若認(rèn)為無(wú)影響可不回答此題）

(4)方法四的實(shí)驗(yàn)原理是____________（用化學(xué)方程式表示），實(shí)驗(yàn)中需測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是________________________。

Answer 1

【答案】容量瓶 膠頭滴管 酸堿中和滴定 甲基橙 d 過(guò)濾 洗滌 取最后一次洗滌液，加入硝酸酸化溶液，若無(wú)沉淀，說(shuō)明已洗滌干凈 電子天平（或托盤天平） 移動(dòng)水準(zhǔn)管使其與量氣管內(nèi)液面產(chǎn)生液面差，若液面差能穩(wěn)定維持一段時(shí)間，說(shuō)明氣密性良好 消除系統(tǒng)誤差 偏小 調(diào)整水準(zhǔn)管使量氣管與水準(zhǔn)管液面相平 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ 加熱前后固體的質(zhì)量

【解析】

方法一：固態(tài)樣品加水溶解成100mL溶液，取20mL加指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸進(jìn)行滴定，從而計(jì)算出碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

方法二：固態(tài)樣品加試劑A使碳酸氫鈉轉(zhuǎn)化為沉淀，再經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥稱量沉淀的質(zhì)量，從而根據(jù)碳守恒計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

方法三：利用碳酸氫鈉與硫酸反應(yīng)放出的二氧化碳的體積測(cè)定碳酸氫鈉的含量；

方法四：不用其他化學(xué)試劑，應(yīng)該是是利用碳酸氫鈉的受熱分解，利用固體反應(yīng)前后的質(zhì)量差，計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

據(jù)此分析解答。

(1)方法一中固態(tài)樣品加水溶解成100mL溶液，操作1中要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒，還需要100mL的容量瓶，膠頭滴管，操作2的名稱是中和滴定；碳酸氫鈉溶液與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳，滴定終點(diǎn)，溶液中含有氯化鈉，顯中性，而酚酞的變色范圍是8～10，未滴定完已變色，不可用，應(yīng)使用甲基橙作指示劑，終點(diǎn)時(shí)溶液由黃色變?yōu)槌壬��?/span>NaHCO3 + HCl=NaCl+H2O＋CO2↑，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(jìn)行滴定，所以原溶液是待測(cè)液的5倍，所以樣品中NaHCO3的質(zhì)量為V(HCl)×10-3L×0.100mol/L×5×84g/mol=0.042V(HCl)g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，故答案為：100mL容量瓶、膠頭滴管；中和滴定；甲基橙；；

(2)方法二：與HCO3-反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的試劑有Ca(OH)2或 Ba(OH)2，由于鋇的相對(duì)原子質(zhì)量大于鈣，則得到的沉淀質(zhì)量大于碳酸鈣，能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差，因此最后Ba(OH)2，即選d；與HCO3-反應(yīng)產(chǎn)生沉淀后應(yīng)進(jìn)行的操作為過(guò)濾、洗滌、干燥，因此操作2為過(guò)濾，操作3為洗滌，操作4為干燥；判斷沉淀洗滌干凈的方法為：取最后一次的洗滌液少許于試管中，加入硝酸酸化溶液，若無(wú)沉淀，說(shuō)明已洗滌干凈；稱量需要的定量?jī)x器為電子天平，故答案為：d；過(guò)濾；洗滌；取最后一次的洗滌液少許于試管中，加入硝酸酸化溶液，若無(wú)沉淀，說(shuō)明已洗滌干凈；電子天平；

(3)根據(jù)裝置圖，檢驗(yàn)方法三中實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性的方法為：移動(dòng)水準(zhǔn)管使其與量氣管內(nèi)液面產(chǎn)生液面差，若液面差能穩(wěn)定維持一段時(shí)間，說(shuō)明氣密性良好；裝置中使用Y型管可以消除系統(tǒng)誤差；若實(shí)驗(yàn)中讀數(shù)時(shí)量氣管中液面位置如圖所示，表示讀數(shù)偏小，說(shuō)明生成二氧化碳?xì)怏w的體積偏小，則測(cè)定結(jié)果將偏小；要消除此誤差，可以調(diào)整水準(zhǔn)管使量氣管與水準(zhǔn)管液面相平，故答案為：移動(dòng)水準(zhǔn)管使其與量氣管內(nèi)液面產(chǎn)生液面差，若液面差能穩(wěn)定維持一段時(shí)間，說(shuō)明氣密性良好；消除系統(tǒng)誤差；偏��；調(diào)整水準(zhǔn)管使量氣管與水準(zhǔn)管液面相平；

(4)不用其他化學(xué)試劑，就只能是利用碳酸氫鈉的受熱分解了，利用固體反應(yīng)前后的質(zhì)量差，計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，化學(xué)方程式是2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，故答案為：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑；加熱前后固體的質(zhì)量。