Question

【題目】小蘇打主要用于食品工業。工業上有多種制取小蘇打的方法。完成下列填空：

I．合成法：Na2CO3+H2O+CO2→2NaHCO3。實驗室模擬合成法的過程如下：80g水充分溶解10gNaOH，保持溫度為15℃，向所得溶液中緩慢地通入CO2，用傳感器測得溶液pH變化如下圖所示。Na2CO3、NaHCO3的溶解度如下表所示。

（1）寫出前6分鐘（M點之前）溶液中發生反應的離子方程式：______________。

（2）第13分鐘（N點）溶液中c(Na+)____第21分鐘（Q點）溶液中c(Na+)（填“>”“<”或“=”）。

（3）補全Q點溶液中陰、陽離子濃度的等式關系：c(Na+)+___=c(HCO3-)_____。____

Ⅱ．用標準鹽酸溶液滴定可測定碳酸氫鈉樣品的純度。也可用加熱分解法測定其含量（已知樣品中的主要雜質是NaCl；碳酸氫鈉在250℃~270℃分解完全）。

（4）滴定法測定碳酸氫鈉含量的實驗步驟：

①稱量8.450g NaHCO3樣品配制成250mL溶液，取25.00mL于錐形瓶中，加入甲基橙作指示劑，用0.5000mol/L標準鹽酸溶液滴定。當滴定至溶液由____色變為____色且半分鐘不變色為滴定終點，記錄讀數。重復滴定操作3次，平均消耗鹽酸19.80mL。樣品中NaHCO3的質量分數為______（小數點后保留三位）。

②配制250mL樣品溶液需要的儀器有：_________________________。

（5）加熱分解法測定碳酸氫鈉含量：

①稱量的操作至少要進行4次，第一次稱量的是_______的質量。

②若測定的結果偏高，可能的原因是________（選填序號）。

a．加熱時樣品飛濺 b．加熱時未充分攪拌

c．加熱容器中有不分解、不揮發的雜質 d．加熱容器中不干燥

Answer 1

【答案】CO2+2OH-→CO32-+H2O > c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-) 黃 橙 0.984 燒杯、玻璃棒、250mL容量瓶、膠頭滴管 坩堝 ad

【解析】

（1）先發生2NaOH＋CO2=H2O＋Na2CO3，后發生CO2+H2O＋Na2CO3=2NaHCO3，前6分鐘（M點之前）溶液中發生反應的離子方程式： CO2+2OH-→CO32-+H2O ；

（2）溶液中溶解過量的二氧化碳后，二氧化碳與溶液中的碳酸鈉反應，生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉在水中溶解度小，碳酸氫鈉達到一定量時會析出。

（3）Q點溶液中點的溶質為NaHCO3，溶液中存在電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-) ；

（4）①選用甲基橙作為指示劑時,它的變色范圍是3.1～4.4,顏色為紅、橙、黃色；當滴定至溶液由黃色變為橙色且半分鐘不變色為滴定終點。

樣品中NaHCO3的質量分數為測得NaHCO3的質量÷8.450g×100%；

②根據配制步驟是計算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶來分析需要的儀器；

（5）①稱量的操作至少要進行4次，第一次稱量的是坩堝的質量。

②a．加熱時樣品飛濺，固體減少的質量全當成NaHCO3；

b．加熱時未充分攪拌，導致部分NaHCO3沒有分解；

c．加熱容器中有不分解、不揮發的雜質，雜質含量高；

d．加熱容器中不干燥，水引起減少的質量偏大，固體減少的質量全當成NaHCO3，測定的結果偏高，故正確。

（1）先發生2NaOH＋CO2=H2O＋Na2CO3，后發生CO2+H2O＋Na2CO3=2NaHCO3，前6分鐘（M點之前）溶液中發生反應的離子方程式： CO2+2OH-→CO32-+H2O ；

（2）實驗過程中，溶液中溶解過量的二氧化碳后，二氧化碳與溶液中的碳酸鈉反應，生成碳酸氫鈉，因為碳酸鈉在水中溶解度大，碳酸氫鈉在水中溶解度小，碳酸氫鈉達到一定量時會析出，第13分鐘（N點）溶液中c(Na+)>第21分鐘（Q點）溶液中c(Na+)；

（3）Q點溶液中點的溶質為NaHCO3，溶液中存在電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-) ；

（4）①選用甲基橙作為指示劑時,它的變色范圍是3.1～4.4,顏色為紅、橙、黃色；當滴定至溶液由黃色變為橙色且半分鐘不變色為滴定終點。

樣品中NaHCO3的質量分數為0.5000mol/L×19.80mL×10×84g/mol÷8.450g×100%=8.316÷8.450g×100%=98.4%；

②實驗室要250mL待測溶液，用天平和藥匙稱取8.450g樣品，在燒杯中溶解（可用量筒量取水），冷卻后轉移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，當加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加，所以需要的儀器為：天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管，所需的儀器有燒杯、玻璃棒、250ml容量瓶、膠頭滴管；

（5）①稱量的操作至少要進行4次，第一次稱量的是坩堝的質量。

②a．加熱時樣品飛濺，固體減少的質量全當成NaHCO3，測定的結果偏高，故正確； b．加熱時未充分攪拌，導致部分NaHCO3沒有分解，測定的結果偏低，故錯誤；

c．加熱容器中有不分解、不揮發的雜質，雜質含量高，測定的結果偏低，故錯誤；

d．加熱容器中不干燥，水引起減少的質量偏大，固體減少的質量全當成NaHCO3，測定的結果偏高，故正確。

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