Question

【題目】欲測定含少量的小蘇打固態樣品中的質量分數可采用以下四種方法。

方法一：

方法二：

方法三：

方法四：不使用化學試劑，使用實驗室常用僅器。

按要求回答下列問題：

(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____________該過程選擇的指示劑是____________；該樣品中的質量分數為____________[用如圖數據填寫含m、）的表達式]。

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

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目的己經達到：________________________。方法二中需要用到的定量儀器為____________。

(3)方法三中實驗裝置，如何檢驗裝置氣密性：________________________；裝置中使用Y型管的優點是________________________；若實驗中讀數時量氣管中液面位置如圖所示，則測定結果將____________（填寫“偏大”、“偏小”或“無影響”），如有影響應該如何調整？____________（若認為無影響可不回答此題）

(4)方法四的實驗原理是____________（用化學方程式表示），實驗中需測定的實驗數據是________________________。

Answer 1

【答案】容量瓶 膠頭滴管 酸堿中和滴定 甲基橙 d 過濾 洗滌 取最后一次洗滌液，加入硝酸酸化溶液，若無沉淀，說明已洗滌干凈 電子天平（或托盤天平） 移動水準管使其與量氣管內液面產生液面差，若液面差能穩定維持一段時間，說明氣密性良好 消除系統誤差 偏小 調整水準管使量氣管與水準管液面相平 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ 加熱前后固體的質量

【解析】

方法一：固態樣品加水溶解成100mL溶液，取20mL加指示劑，用標準鹽酸進行滴定，從而計算出碳酸氫鈉的質量分數；

方法二：固態樣品加試劑A使碳酸氫鈉轉化為沉淀，再經過過濾、洗滌、干燥稱量沉淀的質量，從而根據碳守恒計算碳酸氫鈉的質量，進而計算質量分數；

方法三：利用碳酸氫鈉與硫酸反應放出的二氧化碳的體積測定碳酸氫鈉的含量；

方法四：不用其他化學試劑，應該是是利用碳酸氫鈉的受熱分解，利用固體反應前后的質量差，計算碳酸氫鈉的質量分數；

據此分析解答。

(1)方法一中固態樣品加水溶解成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放出二氧化碳，滴定終點，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，應使用甲基橙作指示劑，終點時溶液由黃色變為橙色；NaHCO3 + HCl=NaCl+H2O＋CO2↑，鹽酸與碳酸氫鈉按1∶1反應，所以消耗鹽酸的物質的量即為碳酸氫鈉的物質的量，又配100mL，取20mL進行滴定，所以原溶液是待測液的5倍，所以樣品中NaHCO3的質量為V(HCl)×10-3L×0.100mol/L×5×84g/mol=0.042V(HCl)g，質量分數為，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-反應產生沉淀的試劑有Ca(OH)2或 Ba(OH)2，由于鋇的相對原子質量大于鈣，則得到的沉淀質量大于碳酸鈣，能夠減小實驗誤差，因此最后Ba(OH)2，即選d；與HCO3-反應產生沉淀后應進行的操作為過濾、洗滌、干燥，因此操作2為過濾，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，若無沉淀，說明已洗滌干凈；稱量需要的定量儀器為電子天平，故答案為：d；過濾；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，若無沉淀，說明已洗滌干凈；電子天平；

(3)根據裝置圖，檢驗方法三中實驗裝置的氣密性的方法為：移動水準管使其與量氣管內液面產生液面差，若液面差能穩定維持一段時間，說明氣密性良好；裝置中使用Y型管可以消除系統誤差；若實驗中讀數時量氣管中液面位置如圖所示，表示讀數偏小，說明生成二氧化碳氣體的體積偏小，則測定結果將偏��；要消除此誤差，可以調整水準管使量氣管與水準管液面相平，故答案為：移動水準管使其與量氣管內液面產生液面差，若液面差能穩定維持一段時間，說明氣密性良好；消除系統誤差；偏�。徽{整水準管使量氣管與水準管液面相平；

(4)不用其他化學試劑，就只能是利用碳酸氫鈉的受熱分解了，利用固體反應前后的質量差，計算碳酸氫鈉的質量分數，化學方程式是2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，故答案為：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑；加熱前后固體的質量。