Question

為了測定氫氧化鈉和碳酸鈉固體混合物mg中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，甲、乙兩位同學(xué)分別設(shè)計了如下的實驗方案：
（一）甲同學(xué)的方案是：
將樣品溶解，加過量氯化鋇溶液，過濾洗滌，取沉淀烘干，稱量得固體ng．
（1）混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為（用m、n表示）

 

（2）甲同學(xué)需選用的玻璃儀器有

 

（3）若Ca²⁺、Ba²⁺都可使CO₃^2-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

 

（二）乙同學(xué)的方案如圖所示：

（1）根據(jù)乙同學(xué)的實驗裝置圖分析，在實驗過程中必須用天平進行稱量的操作有：
①

 

；②

 

；③

 

（2）他重復(fù)正確操作了三次，結(jié)果數(shù)據(jù)出現(xiàn)了較大的偏差，你認為主要原因可能是（只寫三個）：

 

；

 

；

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（一）（1）混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)=

碳酸鈉的質(zhì)量

樣品質(zhì)量

×100%，混合物的質(zhì)量為mg，碳酸鈉的質(zhì)量可根據(jù)碳酸鋇的質(zhì)量ng來求出；
（2）甲同學(xué)主要操作為溶解、過濾，則需選用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；
（3）若用氯化鈣的話，反應(yīng)生成的氫氧化鈣微溶于水，會使沉淀的質(zhì)量變大，且碳酸鈣的相對分子量小于碳酸鋇，會導(dǎo)致稱量誤差偏大．
（二）（1）根據(jù)乙同學(xué)的實驗方案根據(jù)堿石灰的增重即為二氧化碳的質(zhì)量來計算碳酸鈉的質(zhì)量，據(jù)此判斷需要進行的稱量操作；
（2）沒有除去裝置中的空氣，空氣中含有二氧化碳會影響測定結(jié)果，反應(yīng)后的裝置中會有殘留的二氧化碳氣體，堿石灰會吸收外面空氣中的水和二氧化碳據(jù)此分析．

解答： 解：（一）（1）設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl
106          197
x            ng
x=

106×ng

197

=

106n

197

g，
混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為：

106n 197

m

×100%=

106n

197m

，
故答案為：

106n

197m

；
（2）甲同學(xué)主要操作為溶解、過濾，則需選用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；故答案為：燒杯、玻璃棒、漏斗；
（3）若用氯化鈣，反應(yīng)生成的氫氧化鈣微溶于水，會使沉淀的質(zhì)量變大，且碳酸鈣的相對分子量小于碳酸鋇，會導(dǎo)致稱量誤差偏大，
故答案為：Ca（OH）₂微溶于水，可能影響沉淀質(zhì)量；BaCl₂比CaCl₂的相對分子質(zhì)量大，產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量大，稱量誤差��；
（二）（1）根據(jù)堿石灰的增重即為二氧化碳的質(zhì)量來計算碳酸鈉的質(zhì)量，根據(jù)碳酸鈉的質(zhì)量計算碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，所以實驗時要進行如下稱量操作：實驗前稱量混合物樣品的質(zhì)量、實驗前稱量堿石灰與干燥管的總質(zhì)量、實驗后稱量堿石灰與干燥管的總質(zhì)量；
故答案為：①實驗前稱量混合物樣品的質(zhì)量；②實驗前稱量堿石灰與干燥管的總質(zhì)量；③實驗后稱量堿石灰與干燥管的總質(zhì)量；
（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氣體；堿石灰也會吸收外面空氣中的水和二氧化碳，所以結(jié)果數(shù)據(jù)出現(xiàn)了較大的偏差，
故答案為：裝置中原有的空氣中的二氧化碳氣體沒有排出，也被堿石灰吸收；反應(yīng)完成后，裝置中的二氧化碳沒有全部被堿石灰吸收；空氣中的水蒸汽和二氧化碳被堿石灰吸收．

點評：本題考查了碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)、化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價，題目難度中等，注意掌握碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)，明確實驗方案的設(shè)計與評價方法，試題有利于提高學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．