Question

【題目】為測定氫氧化鈉和碳酸鈉固體混合物樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，甲、乙兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

Ⅰ.甲同學(xué)的方案是：將m g樣品溶解，加過量氯化鋇溶液，過濾、洗滌、烘干，稱得固體為n g。

(1)混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____(用m、n表示)，甲同學(xué)洗滌沉淀的具體操作是_____。

(2)Ca2＋、Ba2＋都可以使CO32-沉淀完全，但使用氯化鋇溶液比氯化鈣溶液所得的結(jié)果具有更高的精確度，原因是①________；②BaCO3的摩爾質(zhì)量比CaCO3的大，與等質(zhì)量的Na2CO3反應(yīng)，Ba2＋產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量大，稱量誤差小。

Ⅱ.乙同學(xué)的方案的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

(1)盛有濃硫酸的裝置的作用是______。

(2)乙同學(xué)的方案的裝置中存在一定的缺陷，請(qǐng)你提出改進(jìn)的方法：______(簡單敘述做法，不必畫圖)。

Answer 1

【答案】×100% 向沉淀中加入蒸餾水至剛好沒過沉淀，靜置，待水自然流下后，再重復(fù)2-3次 反應(yīng)生成的Ca(OH)2微溶于水，會(huì)使沉淀的質(zhì)量變大，且碳酸鈣的相對(duì)分子量小于碳酸鋇，會(huì)導(dǎo)致稱量誤差偏大 吸收二氧化碳?xì)怏w中的水蒸氣(或干燥二氧化碳) 在氣體發(fā)生裝置前加一個(gè)經(jīng)過堿液處理的通入空氣的裝置；在堿石灰裝置后再連接一個(gè)裝有堿石灰的裝置

【解析】

I.(1)混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%，混合物的質(zhì)量為m g，碳酸鈉的質(zhì)量可根據(jù)碳酸鋇的質(zhì)量n g來求出；根據(jù)沉淀洗滌方法分析；

(2)若用氯化鈣的話，反應(yīng)生成的氫氧化鈣微溶于水，會(huì)使沉淀的質(zhì)量變大；

II.(1)根據(jù)濃硫酸的吸水性分析；

(2)反應(yīng)后的裝置中會(huì)有殘留的二氧化碳?xì)怏w，堿石灰會(huì)吸收外面空氣中的水和二氧化碳。

I.(1)設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x，根據(jù)反應(yīng)方程式：Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl可知：每有106 g Na2CO3反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生197 g BaCO3沉淀，則反應(yīng)產(chǎn)生n g BaCO3沉淀，反應(yīng)的Na2CO3質(zhì)量x== g，所以樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=×100%；

甲同學(xué)洗滌沉淀的具體操作是：向沉淀中加入蒸餾水至剛好沒過沉淀，靜置，待水自然流下后，再重復(fù)2-3次；

(2)若用氯化鈣，反應(yīng)生成的Ca(OH)2微溶于水，會(huì)使沉淀的質(zhì)量變大，且碳酸鈣的相對(duì)分子量小于碳酸鋇，會(huì)導(dǎo)致稱量誤差偏大；

II.(1)濃硫酸具有吸水性，盛有濃硫酸的裝置的作用是吸收二氧化碳?xì)怏w中的水蒸氣；

(2)該方案中沒有除去裝置中的空氣，空氣中含有二氧化碳會(huì)影響測定結(jié)果，另外反應(yīng)后的裝置中也有殘留的二氧化碳?xì)怏w；堿石灰也會(huì)吸收外面空氣中的水和二氧化碳。改進(jìn)方法是在氣體發(fā)生裝置前加一個(gè)經(jīng)過堿液處理的通入空氣的裝置，在實(shí)驗(yàn)前先通入空氣，排除裝置中空氣中CO2的干擾，實(shí)驗(yàn)結(jié)束再通入空氣，將反應(yīng)產(chǎn)生的CO2趕出，全部被堿石灰吸收；在堿石灰裝置后再連接一個(gè)堿石灰裝置，以防吸收空氣中的水和二氧化碳。