Question

甲同学发现实验室中的小苏打固体样品中混有少量的氯化钠，故想测出其中的NaHCO₃的质量分数，为此设计了四种实验方案

方法一：

方法二：

方法三：

方法四：不使用化学试剂，使用实验室常用仪器

按要求回答下列问题：

（1）方法一：加入足量的试剂A_____________(填写A的化学式）可将HCO₃^- 离子转化为沉淀并称重。；

（2）方法二：在操作1中所用到的玻璃仪器中，除了烧杯、胶头滴管外，还需要用到的是_____________，在操作2中应选择甲基橙作指示剂。

（3）在方法二中计算该样品中NaHCO₃的质量分数为______________[用流程图中的数据m、V(HCl） 填写有关的表达式]；

（4）在方法三中：根据所用的实验装置，除了装有药品的干燥管反应前后的质量外，还需测定的实验数据是________________________；

（5）方法四的实验原理是：______________________(用化学方程式表示）。

Answer

（1）Ca(OH）2或 Ba(OH）2(写名称不给分） 过滤

（2）100 mL容量瓶；玻璃棒

（3）×100%

（4）所取固体样品质量

（5）2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑

【解析】试题分析：方法一：(图甲）固态样品加试剂A使碳酸氢跟生成沉淀，再经过过滤、洗涤、干燥称量沉淀的质量，从而根据碳守恒计算碳酸氢钠的质量，进而计算质量分数；

方法二：(图乙）固态样品加水溶解成100ml溶液，取20ml加指示剂，用标准盐酸进行滴定，从而计算出碳酸氢钠的质量分数；

方法三：(图丙）固态样品加稀硫酸充分溶解，再经过浓硫酸干燥，用碱石灰吸收生成的二氧化碳气体，根据二氧化碳的质量计算碳酸氢钠的质量，进而计算质量分数；

（1）方法一：与HCO3-反应产生沉淀的试剂有Ca(OH）2或 Ba(OH）2，所以试剂A为Ca(OH）2或 Ba(OH）2；与与HCO3-反应产生沉淀后应进行的操作为过滤、洗涤、干燥，故答案为：Ca(OH）2或Ba(OH）2；过滤；干燥；

（2）方法二中固态样品加水溶解成100ml溶液，所以还需100mL的容量瓶和玻璃棒，故答案为：100mL容量瓶、玻璃棒；

（3）由于盐酸与碳酸氢钠按1：1反应，所以消耗盐酸的物质的量即为碳酸氢钠的物质的量，又配100ml，取20ml进行滴定，所以原液是待测液的5倍，所以样品中NaHCO3的质量为V(HCl）×10-3×0.100×5×84=0.042V(HCl）g，质量分数为×100%，故答案为：×100%；

（4）根据以上分析：方法三利用产生二氧化碳的质量来计算碳酸氢钠的质量分数，除了装有药品的干燥管反应前后的质量外，还需测定的实验数据反应前所取固体样品质量；故答案为：所取固体样品质量；

（5）不用其他化学试剂，就只能是碳酸氢钠的受热分解了，利用固体反应前后的质量差，计算碳酸氢钠的质量分数，化学方程式是2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，故答案为：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。

考点：考查了碳酸氢钠的质量分数的不同测定方法的相关知识。