Question

8．實(shí)驗(yàn)室中模擬純堿工業(yè)制法，進(jìn)行了如下三步實(shí)驗(yàn)：①將CO₂、NH₃通入H₂O中制得NH₄HCO₃，②NH₄HCO₃和飽和食鹽水反應(yīng)生成小蘇打，③將小蘇打制成純堿．
（1）步驟①先通入水中的氣體是氨氣．析出NH₄HCO₃的反應(yīng)有兩步，第二步反應(yīng)的離子方程式為CO₂+2NH₄⁺+CO₃^2-+H₂O=2NH₄HCO₃↓．
（2）步驟②生成了含少量NaCl的小蘇打，現(xiàn)用滴定法測(cè)定其中NaHCO₃的含量．過(guò)程為：稱取一定質(zhì)量樣品，配成250mL溶液，取出25.00mL 用1000mol/L的鹽酸滴定．實(shí)驗(yàn)中所寫的定量?jī)x器除滴定管外，還有電子天平、250mL容量瓶．所用的指示劑是甲基橙．
（3）步驟②生成了含少量NaHCO₃的純堿．若用重量法（限用試劑：稀鹽酸）測(cè)定其中Na₂CO₃含量，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：稱取一定質(zhì)量的該樣品，加入足量稀鹽酸，充分反應(yīng)后，加熱蒸干至恒重，稱量所得固體氯化鈉的質(zhì)量．若該樣腸中NaHCO₃含量的準(zhǔn)確值為99.5%，而上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果為97.6%，則測(cè)定的相等誤差為-1.9%，可能造成該實(shí)驗(yàn)誤差的原因是蒸發(fā)過(guò)程中有少量晶體濺出．

Answer 1

分析 （1）氨氣易溶于水，二氧化碳能溶于水，先通入氨氣回增大二氧化碳的吸收；
（2）用滴定法測(cè)定其中NaHCO₃的含量，稱取一定質(zhì)量樣品，配成250mL溶液，取出25.00mL 用1000mol/L的鹽酸滴定，結(jié)合配制250ml溶液步驟和地點(diǎn)實(shí)驗(yàn)步驟選擇定量?jī)x器；鹽酸滴定碳酸氫鈉溶液生成二氧化碳、氯化鈉和水，恰好完全反應(yīng)溶液略顯酸性，選擇甲基橙；
（3）依據(jù)樣品質(zhì)量和鈉元素守恒設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，樣品加入足量鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉溶液，加熱蒸干至恒重稱量固體質(zhì)量，列式計(jì)算；相對(duì)誤差=實(shí)驗(yàn)結(jié)果-準(zhǔn)確值，則若蒸發(fā)過(guò)程中有少量液體濺出，蒸干后所得固體質(zhì)量偏小，則小蘇打含量偏高

解答 解：（1）氨氣易溶于水，二氧化碳能溶于水，向氨化的水中通入二氧化碳?xì)怏w析出碳酸氫鈉，制得NH₄HCO₃，所以通入水中的氣體是為氨氣，后通入的氣體為二氧化碳，將CO₂、NH₃通入H₂O中制得NH₄HCO₃，析出NH₄HCO₃的反應(yīng)有兩步，第二步反應(yīng)的離子方程式為：CO₂+2NH₄⁺+CO₃^2-+H₂O=2NH₄HCO₃↓，
故答案為：氨氣，CO₂+2NH₄⁺+CO₃^2-+H₂O=2NH₄HCO₃↓；
（2）步驟②生成了含少量NaCl的小蘇打，現(xiàn)用滴定法測(cè)定其中NaHCO₃的含量．過(guò)程為：稱取一定質(zhì)量樣品，配成250mL溶液，取出25.00mL 用1000mol/L的鹽酸滴定．實(shí)驗(yàn)中所寫的定量?jī)x器除滴定管外，還有精確度較高的電子天平、250ml容量瓶，
碳酸氫鈉溶液的pH本來(lái)就接近8.2，與酚酞變色的pH接近，變色時(shí)的pH和反應(yīng)終點(diǎn)的pH不好判斷，且反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳不能全部逸出使溶液偏酸性，使用甲基橙容易判斷終點(diǎn)，因此使用甲基橙的誤差小，
故答案為：電子天平、250mL容量瓶；甲基橙；
（3）步驟②生成了含少量NaHCO₃的純堿．若用重量法（限用試劑：稀鹽酸）測(cè)定其中Na₂CO₃含量，實(shí)驗(yàn)方案為：稱取一定質(zhì)量的該樣品，加入足量稀鹽酸，充分反應(yīng)后，加熱蒸干至恒重，稱量所得固體氯化鈉的質(zhì)量，若該樣品中NaHCO₃含量的準(zhǔn)確值為99.5%，而上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果為97.6%，則測(cè)定的相對(duì)誤差為97.6%-99.5%=-1.9%，可能造成該實(shí)驗(yàn)誤差的原因是蒸發(fā)過(guò)程中有少量晶體濺出，
故答案為：稱取一定質(zhì)量的該樣品，加入足量稀鹽酸，充分反應(yīng)后，加熱蒸干至恒重，稱量所得固體氯化鈉的質(zhì)量；-1.9%；蒸發(fā)過(guò)程中有少量晶體濺出；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)測(cè)定、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)基本操作，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力的考查，注意把握實(shí)驗(yàn)原理以及物質(zhì)的性質(zhì)，題目難度中等．