Question

某化学学习小组设计以下实验方案：测定某含有NaCl的小苏打样品中的质量分数。已知：受热分解成碳酸钠、二氧化碳和水。

（方案一）称取一定质量样品，置于仪器A中加热至恒重后，冷却，称量剩余固体质量，计算。

(1)仪器A的名称为___________；A应该放在_________中冷却。恒重操作的目的是________。

(2)本实验从称量空的A仪器开始，完成一次平行实验至少需要称重____次。做平行实验的目的是___________。

（方案二）称取一定质量的样品(样品的质量为m₀)，置于小烧杯中，加适量水溶解；向小烧杯中加入足量澄清石灰水，过滤，洗涤、干燥，称量沉淀的质量为m₁，计算。(已知碳酸钙式量为100，的式量为84)。

(3)反应方程式为_____________，则样品中的质量分数可以表示为_________。

（方案三）往Y形管中注入一定体积和浓度的稀硫酸并放入准确称取的ag样品，连接好注射器(如图)，再将Y形管倾斜，使样品与酸液充分反应。

(4)a不能太大，理由是___________，若测定结果偏高，其原因可能是______(选填序号)。

①样品未完全反应

②温度未恒定即记录数据

③少量溶解在溶液中

（方案四）称取一定质量样品，配成待测溶液，用标准盐酸滴定。

(5)下列叙述正确的是_______(选填序号)。

①用烧杯配制100mL待测溶液

②用酚酞为指示剂

③当滴至待测液变色并能将该颜色保持半分钟即为滴定终点

④盛盐酸的滴定管未润洗会造成实验结果偏高

Answer

坩埚 干燥器 确保NaHCO3分解完全 4 减小实验误差 NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O 受酸的量和注射器容积的限制 ② ③④

【解析】

(1)该方案原理为在加热的条件下Na2CO3能够稳定存在，而NaHCO3较易发生如下的分解反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，从而可根据其反应产生的CO2和水蒸气H2O的量或残留的固体的量推算出小苏打样品中NaHCO3的质量分数；一般用坩埚加热灼烧固体，加热后放在干燥器中冷却，防止物质吸收空气中的水蒸气，该方案根据加热后残渣的质量来求解，自然要加热至恒重；

(2)该实验要称量空坩埚的质量，称量坩埚和样品的总质量，加热至恒重后，冷却，称量两次坩埚和剩余固体的质量；做平行实验的目的是减小实验误差；

(3)样品中NaHCO3与Ca(OH)2发生反应；根据化学方程式中NaHCO3和CaCO3的物质的量关系进行求解；

(4)样品要保证完全与酸液发生反应，还要用注射器测定生成气体体积，所以质量不能太大；分析操作对实验结果的影响进行判断；

(5)应用酸碱滴定的原理和操作步骤进行分析判断。

(1)该方案原理为在加热的条件下Na2CO3能够稳定存在，而NaHCO3较易发生如下的分解反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，从而可根据其反应产生的CO2和水蒸气H2O的量或残留的固体的量推算出小苏打样品中NaHCO3的质量分数；一般用坩埚加热灼烧固体，加热后放在干燥器中冷却，防止物质吸收空气中的水蒸气，该方案根据加热后残渣的质量来求解，自然要加热至恒重，以确保NaHCO3分解完全；故答案为：坩埚；干燥器；确保NaHCO3分解完全；

(2)该实验要称量空坩埚的质量，称量坩埚和样品的总质量，加热至恒重后，冷却，称量两次坩埚和剩余固体的质量；做平行实验的目的是减小实验误差；故答案为：4；减小实验误差；

(3)样品中NaHCO3与Ca(OH)2发生反应，化学方程式为NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O；n(CaCO3)=mol，n(NaHCO3)= n(CaCO3)=mol，m(NaHCO3)=mol84g/mol=g，则样品中NaHCO3的质量分数为=；故答案为：NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O；；

(4)样品要保证完全与酸液发生反应，还要用注射器测定生成气体体积，所以质量不能太大；若样品未完全反应，则生成气体体积偏小，导致计算结果偏小；该反应放热，若温度未恒定即记录数据，导致气体体积数据偏大，计算结果偏大；若少量CO2溶解在溶液中，会导致气体体积偏小，计算结果偏小；故答案为：受酸的量和注射器容积的限制；②；

(5)①配制溶液应该使用容量瓶而不是烧杯，故①错误；

②盐酸滴定碳酸氢钠溶液，滴定终点溶液显酸性，而酚酞变色范围是pH8.0-10.0，与滴定终点溶液pH不符，故②错误；

③当滴至待测液变色并能将该颜色保持半分钟即为滴定终点，故③正确；

④盛盐酸的滴定管未润洗相当于稀释盐酸，会导致盐酸消耗体积偏大，造成实验结果偏高，故④正确；

故答案为：③④。