第三章 微专题8 实验测定碳酸钠(碳酸氢钠)的质量分数（Word教参）-【优化指导】2024高考化学一轮复习高中总复习·第1轮（人教单选版 浙江专用）

微专题8　实验测定碳酸钠(碳酸氢钠)的质量分数 题　　型 选择题、填空题 考查内容 考查“气体法”“沉淀法”“滴定法”等测定产品含量的方法，涉及实验仪器、操作及分析、定量测定及数据分析等 　实验测定碳酸钠(碳酸氢钠)的质量分数 (2021·湖南卷，15)碳酸钠俗称纯碱，是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠，并测定产品中少量碳酸氢钠的含量，过程如下： 步骤Ⅰ.Na2CO3的制备 步骤Ⅱ.产品中NaHCO3含量测定 ①称取产品2.500 g，用蒸馏水溶解，定容于250 mL容量瓶中； ②移取25.00 mL上述溶液于锥形瓶，加入2滴指示剂M，用0.100 0 mol·L－1盐酸标准溶液滴定，溶液由红色变至近无色(第一滴定终点)，消耗盐酸V1 mL； ③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N，继续用0.100 0 mol·L－1盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点)，又消耗盐酸V2 mL； ④平行测定三次，V1平均值为22.45，V2平均值为23.51。 已知：(i)当温度超过35 ℃时，NH4HCO3开始分解。 (ii)相关盐在不同温度下的溶解度表(g/100 g H2O) 温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 NH4HCO3 11.9 15.8 21.0 27.0 NaHCO3 6.9 8.2 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4 NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.2 回答下列问题： (1)步骤 Ⅰ 中晶体A的化学式为________，晶体A能够析出的原因是________________________________。 (2)步骤 Ⅰ 中“300 ℃加热”所选用的仪器是____(填标号)。 A． B． C． D． (3)指示剂N为________，描述第二滴定终点前后颜色变化________________________。 (4)产品中NaHCO3的质量分数为________(保留三位有效数字)。 (5)第一滴定终点时，某同学俯视读数，其他操作均正确，则NaHCO3质量分数的计算结果______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 [考题突破] 信息 指引 ①“搅拌”控制温度在30～35 ℃，此温度四种溶质中NaHCO3的溶解度最小，最先结晶析出； ②300 ℃加热分解NaHCO3制备Na2CO3； ③溶液由红色变至近无色(第一滴定终点)，Na2CO3→NaHCO3； ④加入2滴指示剂N(甲基橙)，滴定至终点(第二滴定终点)，NaHCO3→NaCl 解题 关键 根据物质转化：Na2CO3→NaHCO3→NaCl过程及“双指示剂法”滴定过程中酚酞、甲基橙的变色范围，根据滴定时消耗盐酸的体积，进行分析、计算 [思路分析] 步骤 Ⅰ：制备Na2CO3的工艺流程中，先将NaCl加水溶解，制成溶液后加入NH4HCO3粉末，水浴加热，根据不同温度条件下各物质的溶解度不同，为了得到NaHCO3晶体，控制温度在30～35 ℃发生反应，最终得到的滤液为NH4Cl，晶体A为NaHCO3，再将其洗涤抽干，利用NaHCO3受热易分解的性质，在300 ℃的条件下加热分解NaHCO3制备Na2CO3。 步骤 Ⅱ：利用酸碱中和滴定原理测定产品中碳酸氢钠的含量，第一次滴定发生的反应为Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，因为Na2CO3溶于水显碱性，且碱性较强，所以可借助酚酞指示剂的变色来判断滴定终点，结合颜色变化可推出指示剂M为酚酞试剂；第二次滴定终点时溶液中的溶质为NaCl，同时还存在反应生成的CO2，溶液呈现弱酸性，因为甲基橙的变色范围为3.1～4.4，故选择甲基橙溶液，指示剂N为甲基橙溶液，发生的反应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，再根据关系式求出总的NaHCO3的物质的量，推导出产品中NaHCO3的质量，最终通过计算得出产品中NaHCO3的质量分数。 答案：(1)NaHCO3　在30～35 ℃时四种溶质中NaHCO3的溶解度最小(其他合理答案均可)　(2)D　(3)甲基橙　由黄色变橙色，且半分钟内不褪色　(4)3.56%　(5)偏大 解析：(1)根据题给信息中相关盐在不同温度下的溶解度不难看出，控制温度在30～35 ℃，目的是使NH4HCO3不发生分解，同时析出NaHCO3固体，得到晶体A，因为在30～35 ℃时，四种溶质中NaHCO3的溶解度最小。 (3)第二次滴定时，使用的指示剂N为甲基橙溶液，达到滴定终点前溶液的溶质为碳