Question

某化学兴趣小组设计实验，测定Na₂CO₃与NaHCO₃混合物中Na₂CO₃的质量分数。

甲方案：

实验步骤为：①称量空坩埚的质量为A g；②称量装有试样的坩埚质量为B g；③加热；④冷却；⑤称量坩埚和残余物的质量为C g；⑥重复③至⑤操作，直至恒重，质量为D g。

（1）坩埚中发生反应的化学方程式                  。

（2）计算Na₂CO₃质量分数必须用到的测定数据为          。

乙方案：

在天平上准确称取 0.3000g样品，放入锥形瓶中，加入适量水溶解，滴入2滴酚酞试液，用0.1000mol·L^-1的标准盐酸滴定至溶液由粉红色刚好变为无色，达到滴定终点时产物为NaHCO₃，即HCl+Na₂CO₃ == NaHCO₃+NaCl。重复上述操作两次。

（3）配制上述盐酸标准溶液100ml，若用2.0mol/LHCl进行配制，需用量筒量取­­该HCl溶液      ml；定容时俯视刻度线，将导致配制的溶液浓度           。（填“偏高”、“偏低”或“没有影响”）

（4）根据下表数据，样品中w(Na₂CO₃)=           。（用百分数表示，保留一位小数）

滴定次数	样品的质量/g	稀盐酸的体积/mL
滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	0.3000	1.02	21.03
2	0.3000	2.00	21.99
3	0.3000	0.20	20.20

丙方案：

称取m g样品，选用下图部分装置测定样品与硫酸反应生成的气体体积。

（5）某同学按以下方法检查装置A的气密性：在分液漏斗中加入适量水，如图连接好装置，关闭止水夹a，用止水夹夹住橡皮管c，打开活塞b。若分液漏斗中的水无法持续滴下，试判断装置A是否漏气？           （填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”）。实验时，装置A中c的作用            ，             。

（6）为了提高测定的准确性，应选用装置A和            （填写字母标号）进行实验。

Answer

（1）2NaHCO3Na2CO3+CO2↑ +H2O ↑；

（2）A、B和D ；（3）5.0，偏高；（4）70.7% ；

（5）无法确定，平衡气压，有利于液体流出；减小由于液体流下引起的体积误差 ；（6）C 。

【解析】

试题分析：（1）碳酸氢钠不稳定受热易分解，坩埚内发生反应是：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑ +H2O ↑；（2）此方案是先测量NaHCO3的质量，然后用总质量减去碳酸氢钠的质量，得到碳酸钠的质量，从而求出碳酸钠的质量分数，因此需要A和B，求碳酸氢钠的质量采用差量法求解，因此需要D的质量，C只是说明碳酸氢钠是否完全分解，不需要；(3)量筒的精确度是0.1mL，稀释前后溶质物质的量不变，即100×10－3×0.1000=V(HCl)×10－3×2，解得V(HCl)=5.0mL，定容时，俯视读数，所配溶液的体积减少，浓度偏高；(4)三次消耗盐酸的体积分别是20.01、19.99、20.00，平均消耗盐酸体积为(20.01+19.99+20.00)/3mL=20.00mL，根据反应方程式：n(Na2CO3)=20.00×10－3×0.1000mol=2×10－3mol，m(Na2CO3)=2×10－3×106g=0.212g，碳酸钠的质量分数为0.212/0.3000×100%=70.7%；(5)c的作用是使分液漏斗中的压强和烧瓶中压强相等，能够使液体顺利滴下，因此无法确定是否漏气；平衡气压，有利于液体流出；减小由于液体流下引起的体积误差 ；(6)通过排水法测量气体的体积，B装置中导管含有水，这部分水是气体排出的，无法读取体积，因此C装置可以减少误差。

考点：考查实验方案设计的评价、物质的量计算、滴定实验等知识。