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．（化學(xué)式量：Na₂CO₃-106，NaHCO₃-84）
（1）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酚酞由紅色變無色的過程中，溶液中的離子之間發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

；
③該天然堿化學(xué)式中x=

 

；
（2）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，完成表格．
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，   ．	若有白色沉淀生成，說明產(chǎn)品中含有NaCl．
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V1．   ，記錄消耗鹽酸的體積V2．	若   ，說明產(chǎn)品中含有NaHCO3．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,制備實驗方案的設(shè)計

專題：

分析：（1）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；
②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；
③兩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；
（2）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．

解答： 解：（1）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；離子方程式為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-，故答案為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；
③第一次滴定發(fā)生的離子反應(yīng)為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-、第二次發(fā)生的離子反應(yīng)為：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，又由于兩次消耗的鹽酸分別是20ml和30ml，可知樣品中碳酸鈉和碳酸氫鈉的物質(zhì)的量之比是2：1的，所以x=2，故答案為：2；
（2）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；故答案為：滴加足量稀硝酸酸化，再滴加幾滴AgNO₃溶液，再向已變無色的溶液中滴加幾滴甲基橙，繼續(xù)用該鹽酸滴定至溶液由黃色變?yōu)槌壬�，V₂＞V₁．

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．