Question

欲測定含少量氯化鈉的小蘇打固態樣品中NaHCO3的質量分數可采用以下四種方法。

方法四：不使用化學試劑，使用實驗室常用儀器。
按要求回答下列問題：
（1）方法一是將HCO3-離子轉化為沉淀并稱重，則試劑A為______________（填化學式）溶液；操作2包括_______________________。
（2）方法二操作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__________；該樣品中NaHCO3的質量分數為_________（用含m、a的表達式表示）。
（3）根據方法三中所用的實驗裝置，除了稱量試樣質量外，還需測定的實驗數據是_______________；仔細分析該實驗裝置，由此測得的數據計算出的實驗結果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____________________________。
（4）方法四的實驗原理是________________（用化學方程式表示）。

Answer 1

（9分）（1）Ba(OH)2[或Ca(OH)2]；過濾、洗滌、干燥（有錯不得分）
（2）100ml容量瓶、膠頭滴管；中和滴定；（或）
（3）m(CO2)（或實驗前后干燥管的質量）；空氣中的二氧化碳、水蒸氣等進入干燥管；裝置中的二氧化碳沒有完全排入干燥管
（4）2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑（每空1分）

解析試題分析：（1）要將HCO3-離子轉化為沉淀并稱重，則需要加入強堿氫氧化鋇或氫氧化鈣，化學式分別為Ba(OH)2或Ca(OH)2；不溶性物質從溶液中分離出的操作是過濾，所得的沉淀還需要經過洗滌并干燥后才能稱量。
（2）要配制100ml待測液，則操作1中要用到的玻璃儀器除了有燒杯、玻璃棒外，還需要100ml容量瓶，以及定容時的膠頭滴管。標準鹽酸滴定碳酸氫鈉溶液，所以操作2的名稱是中和滴定；20ml待測液消耗鹽酸的物質的量是a×10－4mol，則根據方程式NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑可知，原樣品中碳酸氫鈉的物質的量是a×10－4mol×＝5a×10－4mol，其質量＝5a×10－4mol×84g/mol＝0.042ag，所以該樣品中NaHCO3的質量分數為。
（3）碳酸氫鈉與鹽酸反應生成CO2，則通過計算CO2的質量即可以算出碳酸氫鈉的含量，所以根據方法三中所用的實驗裝置，除了稱量試樣質量外，還需測定的實驗數據是m(CO2)或實驗前后干燥管的質量；由于干燥管與大氣相連，所以空氣中的二氧化碳、水蒸氣等進入干燥管，導致測量結果偏高；由于裝置中的二氧化碳沒有完全排入干燥管，還有殘余，因此會導致測量結果偏低。
（4）由于碳酸氫鈉不穩定，受熱易分解生成碳酸鈉、水和CO2，據此也可以測量碳酸氫鈉的含量，所以方法四的實驗原理是2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。
考點：考查氯化鈉樣品中碳酸氫鈉含量測定的實驗方案設計與評價