Question

為了測定氫氧化鈉和碳酸鈉固體混合物中碳酸鈉的質量分數，甲、乙兩位同學分別設計了如下的實驗方案：（Ⅰ）甲同學的方案是：將m克樣品溶解，加過量氯化鋇溶液，過濾、洗滌、烘干，稱得固體n克．（1）混合物中碳酸鈉的質量分數為    （用m、n表示），甲同學洗滌沉淀的具體操作是    （2）鈣離子、鋇離子都可以使碳酸根離子沉淀完全，但使用氯化鋇溶液比氯化鈣溶液所得的結果具有更高的精確度，原因是：   
（Ⅱ）乙同學的方案如圖所示：

（1）根據乙同學的實驗裝置圖分析，在每次實驗中，完成測定過程至少要進行    次操作．按照該同學的方案進行測定，結果與實際情況存在較大的誤差，你認為主要原因可能是（任寫兩個）：   
（2）乙同學的方案的裝置中存在一定的缺陷，請你提出改進的方法（簡單敘述做法，不必畫圖）：    ．

Answer 1

【答案】分析：（Ⅰ）混合物中碳酸鈉的質量分數=%，混合物的質量為mg，碳酸鈉的質量可根據碳酸鋇的質量ng來求出，若用氯化鈣的話，反應生成的氫氧化鈣微溶于水，會使沉淀的質量變大．
（Ⅱ）用乙同學的裝置進行實驗時要進行如下操作：稱量堿石灰的質量、連接裝置、向一定量的樣品中加入足量的稀硫酸、反應結束后稱量堿石灰的質量．該方案中沒有除去裝置中空氣中的水蒸汽和二氧化碳．堿石灰也會吸收外面空氣中的水和二氧化碳．
解答：解：（Ⅰ）（1）設碳酸鈉的質量為x
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO3↓+2NaCl
106         197
x          ng

x=
混合物中碳酸鈉的質量分數=×100%=%     故答案為：%
甲同學洗滌沉淀的具體操作是：向沉淀中加入蒸餾水，然后過濾，重復2-3次
（2）若用氯化鈣的話，反應生成的氫氧化鈣微溶于水，會使沉淀的質量變大，故答案為：①Ca（OH）_2w微溶于水，可能影響沉淀質量，②BaCl₂比CaCl₂的相對分子質量大，產生的沉淀質量大，稱量誤差小
（Ⅱ）（1）實驗時要進行如下操作：稱量堿石灰的質量、連接裝置、向一定量的樣品中加入足量的稀硫酸、反應結束后稱量堿石灰的質量．故答案為：4  ①裝置中原有的空氣中的二氧化碳也被堿石灰吸收；②反應產生的二氧化碳未被完全吸收；③空氣中的水和二氧化碳也被堿石灰吸收④加入的硫酸的量不足，未能將碳酸鈉完全反應⑤裝置的氣密性不好
（2）該方案中沒有除去裝置中空氣中的水蒸汽和二氧化碳．堿石灰也會吸收外面空氣中的水和二氧化碳．故答案為：在氣體的發生裝置前面加裝通空氣（經過堿液）裝置；在堿石灰裝置后再連接一個堿石灰裝置，以防吸收空氣中的水和二氧化碳．
點評：做檢驗反應生成的水和二氧化碳的實驗時，一定要排除空氣中的水和二氧化碳的干擾．