Question

實驗室中可用鹽酸滴定的方法測定Na₂CO₃或NaHCO₃的含量．測定Na₂CO₃時，若用酚酞作指示劑，逐滴加入鹽酸至溶液由紅色變無色時，Na₂CO₃完全轉(zhuǎn)化為NaHCO₃；測定NaHCO₃時，若用甲基橙作指示劑，逐滴加入鹽酸至溶液由黃色變橙色時NaHCO₃完全轉(zhuǎn)化為CO₂逸出．
（1）寫出Na₂CO₃完全轉(zhuǎn)化為NaHCO₃的離子方程式______．
（2）某天然堿的化學(xué)式為xNa₂CO₃?NaHCO₃?2H₂O，為了測定其組成，取0.3320g樣品于錐形瓶中，加適量蒸餾水使之溶解，加入幾滴酚酞，用0.1000mol?L^-1的鹽酸滴定至溶液由紅色變無色，消耗鹽酸20.00mL；再向已變無色的溶液中加入幾滴甲基橙，繼續(xù)用該鹽酸滴定至溶液由黃色變橙色，又消耗鹽酸30.00mL．
①實驗時用到的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、錐形瓶、______．
②該天然堿化學(xué)式中x=______．
（3）某學(xué)習(xí)小組在實驗室中制備Na₂CO₃，假設(shè)產(chǎn)品中含有少量NaCl、NaHCO₃雜質(zhì)，設(shè)計實驗方案進(jìn)行檢驗，完成下表．
限選試劑：0.1000mol?L^-1鹽酸、稀硝酸、AgNO₃溶液、酚酞、甲基橙、蒸餾水．

實驗步驟	結(jié)果分析
步驟①：取少量樣品于試管中，加入適量蒸餾水使之溶解， ______	有白色沉淀生成，說明產(chǎn)品中含有NaC1
步驟②：另取少量樣品于錐形瓶中，加入適量蒸餾水使之溶解，加入幾滴酚酞，用0.1000mol?L-1鹽酸滴定至溶液由紅色變無色，記錄消耗鹽酸的體積Vl；______，記錄消耗鹽酸的體積V2	______，說明產(chǎn) 品中含有NaHCO3

（4）若某碳酸鈉樣品中含含有少量雜質(zhì)碳，通過測量樣品與過量鹽酸溶液反應(yīng)所生成二氧化碳的體積來測定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（實驗中導(dǎo)管體積忽略不計）．
①廣口瓶中的試劑X可以選用______．
A．苯B．酒精C．植物油D．CCl₄
②廣口瓶的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），實驗測得二氧化碳的體積將______（填“偏高”、“偏低”或“不變”）．

Answer 1

解：（1）碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)是分步進(jìn)行的，反應(yīng)方程式分別是：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，
故答案為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；
（2））①溶解樣品還需要玻璃棒玻璃棒；滴定是還需要酸式滴定管盛放鹽酸，
故答案為：玻璃棒、酸式滴定管；
②兩次消耗的鹽酸分別是20ml和30ml，方程式分別是CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，因此根據(jù)方程式可知，樣品中碳酸鈉和碳酸氫鈉的物質(zhì)的量之比是2：1，所以x=2，故答案為：2；
（3）檢驗氯離子一般用硝酸酸化的硝酸銀溶液，現(xiàn)象是生成氯化銀白色沉淀；根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，如果含有碳酸氫鈉，則第二次消耗的鹽酸體積大于第一次消耗的鹽酸體積，即V₂＞V₁，故答案為：①滴加足量的稀硝酸酸化，再加幾滴硝酸銀溶液；②再向一變無色的溶液中滴加幾滴甲基橙，繼續(xù)用該鹽酸溶液滴定至溶液由黃色變成橙色；V₂＞V₁；
（4）①廣口瓶中的試劑X作用是封住二氧化碳?xì)怏w，密度必須比水的密度小，還不能溶于水，選項中滿足的有A、C，故選AC；
②廣口瓶的液體沒有裝滿，不會影響測定的結(jié)果，故答案為：不變．
分析：（1）碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)是分步進(jìn)行的，第一步反應(yīng)碳酸根結(jié)合一個氫離子生成HCO₃^-；
（2））①根據(jù)操作步驟判斷所使用的玻璃儀器；
②兩次消耗的鹽酸分別是20ml和30ml，因此根據(jù)方程式可知，樣品中碳酸鈉和碳酸氫鈉的物質(zhì)的量之比是2：1，以此確定x；
（3）檢驗氯離子一般用硝酸酸化的硝酸銀溶液，現(xiàn)象是生成氯化銀白色沉淀；根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，如果含有碳酸氫鈉，則第二次消耗的鹽酸體積大于第一次消耗的鹽酸體積；
（4）①X的作用是液封，密度比水的大，還要不溶于水；
②廣口瓶的液體沒有裝滿不影響測定結(jié)果．
點評：本題考查了滴定法，注意滴定法測定物質(zhì)含量的主要操作及注意事，在本題中由所給信息可知，當(dāng)以酚酚為指示劑時，NaOH、Na₂CO₃與鹽酸反應(yīng)分別生成NaCl和NaHCO₃，即NaHCO₃中加入酚酞后溶液不變色．而以甲基橙為指示劑時，NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃與鹽酸反應(yīng)后均生成NaCl．現(xiàn)應(yīng)用的雙指示劑的方法，第一次和酚酞為指示劑，是將NaOH、Na₂CO₃分別轉(zhuǎn)化為NaCl和NaHCO₃；第二步以甲基橙為指示劑是將NaHCO₃轉(zhuǎn)化為NaCl，本題難度中等．