Question

12．碳酸鈉與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活緊密相關(guān)．工業(yè)碳酸鈉大多采用侯氏制堿法制取，所得碳酸鈉樣品中往往含有少量NaCl，現(xiàn)欲測(cè)定樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某探究性學(xué)習(xí)小組分別設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案．請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：
方案一：氣體分析法

（1）把一定量的樣品與足量鹽酸反應(yīng)后，用如圖裝置測(cè)定產(chǎn)生CO₂氣體的體積，為了測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確，B中的溶液最好采用B
A．Na₂CO₃溶液   B．NaHCO₃溶液   C．NaOH溶液    D．．NaCl溶液
選用該溶液后實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍然不夠精確，其原因是CO₂氣體中混有的HCl氣體與NaHCO₃溶液作用生成CO₂．
方案二：沉淀分析法

（2）操作I涉及的實(shí)驗(yàn)名稱有過(guò)濾、洗滌；
操作Ⅱ涉及的實(shí)驗(yàn)名稱有干燥、稱量．
（3）測(cè)得的樣品中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為$\frac{106y}{197x}$．

Answer 1

分析 （1）把一定量的混合物與足量鹽酸反應(yīng)，然后用如圖裝置測(cè)定產(chǎn)生的CO₂氣體的體積，是利用排液法測(cè)定生成二氧化碳的氣體體積進(jìn)行計(jì)算，廣口瓶中液體是飽和碳酸氫鈉；若直接采用如圖乙裝置，選用該溶液后實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍然不夠準(zhǔn)確，依據(jù)氣體中的氯化氫會(huì)和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w；
（2）、（3）沉淀分析法的原理為：把樣品中加入過(guò)量氫氧化鋇，經(jīng)過(guò)濾、洗滌，得沉淀A為碳酸鋇，經(jīng)干燥、稱量可得碳酸鋇質(zhì)量，根據(jù)碳酸鋇的質(zhì)量可計(jì)算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）利用測(cè)定反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w體積的方法測(cè)定，在碳酸氫鈉溶液中二氧化碳不反應(yīng)，溶解度減小，利用裝置圖排飽和碳酸氫鈉溶液測(cè)定二氧化碳?xì)怏w的體積，但選用該溶液后實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍然不夠準(zhǔn)確，其原因可能是CO₂氣體中混有的HCl氣體與NaHCO₃溶液作用生成CO₂；
故答案為：B；CO₂氣體中混有的HCl氣體與NaHCO₃溶液作用生成CO₂；
（2）把樣品中加入過(guò)量氫氧化鋇，經(jīng)過(guò)濾、洗滌，得沉淀A為碳酸鋇，經(jīng)干燥、稱量可得碳酸鋇質(zhì)量，
故答案為：過(guò)濾；稱量；
（3）設(shè)Na₂CO₃的質(zhì)量為a，根據(jù)Na₂CO₃～BaCO₃
                         106    197
                          x      y
    a=$\frac{106y}{197}$g，所以樣品中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{106y}{197x}$，
故答案為：$\frac{106y}{197x}$．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查二氧化碳和堿石灰的反應(yīng)，通過(guò)本題我們要知道在完成實(shí)驗(yàn)時(shí)要盡可能的排除可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響的因素，例如本題中空氣中二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，水蒸氣的影響等，題目難度中等．