Question

9．甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室中的小蘇打固體樣品中混有少量的氯化鈉，故想測(cè)出其中的NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，為此設(shè)計(jì)了四種實(shí)驗(yàn)方案
方法一：（圖1）
方法二：（圖2）
方法三：（圖3）

方法四：不使用化學(xué)試劑，使用實(shí)驗(yàn)室常用儀器．
按要求回答下列問題：
（1）方法一：加入足量的試劑ACa（OH）₂或Ba（OH）₂（填寫A的化學(xué)式）可將HCO₃^-離子轉(zhuǎn)化為沉淀并稱重．；
（2）方法二：在操作1中所用到的玻璃儀器中，除了燒杯、膠頭滴管外，還需要用到的是100mL容量瓶、玻璃棒，在操作2中應(yīng)選擇甲基橙作指示劑．
（3）在方法二中計(jì)算該樣品中NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{42V（HCl）}{1000m}$×100%；
（4）在方法三中：根據(jù)所用的實(shí)驗(yàn)裝置，除了裝有藥品的干燥管反應(yīng)前后的質(zhì)量外，還需測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是所取固體樣品質(zhì)量；
（5）方法四的實(shí)驗(yàn)原理是：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑（用化學(xué)方程式表示）．

Answer 1

分析 法一：（圖甲）固態(tài)樣品加試劑A使碳酸氫跟生成沉淀，再經(jīng)過過濾、洗滌、干燥稱量沉淀的質(zhì)量，從而根據(jù)碳守恒計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
方法二：（圖乙）固態(tài)樣品加水溶解成100ml溶液，取20ml加指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸進(jìn)行滴定，從而計(jì)算出碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
方法三：（圖丙）固態(tài)樣品加稀硫酸充分溶解，再經(jīng)過濃硫酸干燥，用堿石灰吸收生成的二氧化碳?xì)怏w，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
方法四：不使用化學(xué)試劑，使用實(shí)驗(yàn)室常用儀器，應(yīng)根據(jù)碳酸氫鈉不穩(wěn)定的性質(zhì)，解熱分解生成碳酸鈉，根據(jù)質(zhì)量的變化計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以此解答該題．

解答 解：（1）與HCO₃^-反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的試劑有Ca（OH）₂或 Ba（OH）₂，所以試劑A為Ca（OH）₂或 Ba（OH）₂，
故答案為：Ca（OH）₂或 Ba（OH）₂；
（2）方法二中固態(tài)樣品加水溶解成100ml溶液，所以還需100mL的容量瓶，并用玻璃棒溶解固體，引流溶液，故答案為：100 mL容量瓶、玻璃棒；
（3）由于鹽酸與碳酸氫鈉按1：1反應(yīng)，所以消耗鹽酸的物質(zhì)的量即為碳酸氫鈉的物質(zhì)的量，又配100ml，取20ml進(jìn)行滴定，所以原液是待測(cè)液的5倍，所以樣品中NaHCO₃的質(zhì)量為V（HCl）×10^-3×0.100×5×84=0.042V（HCl）g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{42V（HCl）}{1000m}$×100%，故答案為：$\frac{42V（HCl）}{1000m}$×100%；
（4）方法三利用產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量來計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所用需要稱量裝有堿石灰的干燥管在實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量以及所取固體樣品質(zhì)量，
故答案為：所取固體樣品質(zhì)量；
（5）不用其他化學(xué)試劑，就只能是碳酸氫鈉的受熱分解了，利用固體反應(yīng)前后的質(zhì)量差，計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，化學(xué)方程式是2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
故答案為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)含量的測(cè)定，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，注意分析各種方法的原理，進(jìn)而解答，題目難度中等．