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．（化學式量：Na₂CO₃-106，NaHCO₃-84）
（1）分別寫出上述轉(zhuǎn)化反應的離子方程式______、______．
（2）某天然堿的化學式為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該天然堿化學式中x=______．
（3）某學習小組在實驗室中制備Na₂CO₃，假設產(chǎn)品中含有少量NaCl、NaHCO₃雜質(zhì)，設計實驗方案進行檢驗，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．	______，說明產(chǎn)品中含有NaHCO3．

Answer 1

解：（1）碳酸鈉和鹽酸反應是分步進行的，方程式分別是CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-、HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，故答案為：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-；HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O；
（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：

實驗步驟	結(jié)果分析
步驟1：滴加足量稀硝酸酸化，再滴加幾滴AgNO3溶液
步驟2：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?/td>	V2＞V1

分析：（1）碳酸鈉和鹽酸反應是分步進行的，分別第一步反應生成HCO₃^-，第二步反應生成CO₂；
（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．
點評：本題考查滴定法，注意滴定法測定物質(zhì)含量的主要操作及注意事項有：①酸式、堿式滴定管的使用方法用注意事項；②滴定終點的判斷方法．由于使用的儀器較為精密，故測定的結(jié)果較為準確．在本題中，由所給信息可知，當以酚酚為指示劑時，NaOH、Na₂CO₃與鹽酸反應分別生成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與鹽酸反應后均生成NaCl．現(xiàn)應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．