Question

測(cè)定樣品中成分含量的實(shí)驗(yàn)一般應(yīng)重復(fù)二至三次．為了測(cè)定某NaOH固體中混有的Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某同學(xué)分別設(shè)計(jì)了三種實(shí)驗(yàn)方案：
I．吸收法
如圖所示：
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖分析，在每次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所進(jìn)行的稱(chēng)量操作至少要進(jìn)行

4

次，且第一次稱(chēng)量操作的對(duì)象是

稱(chēng)量干燥燒瓶的質(zhì)量

．
（2）若重復(fù)測(cè)定了三次，得到Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)據(jù)存在較大的偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是

ACD

（填序號(hào)）．
A．裝置內(nèi)原有空氣中的二氧化碳?xì)怏w也被堿石灰吸收
B．用了稀硫酸與樣品反應(yīng)
C．加入稀硫酸的量不足，則可能造成誤差
D．反應(yīng)完成后，裝置中仍存有二氧化碳，沒(méi)有被堿石灰吸收
除上述原因外，從裝置看還有一個(gè)重要原因是

裝置外的空氣中的水蒸氣和二氧化碳被堿石灰吸收

．
II．滴定法
稱(chēng)取樣品m g，配制成500mL溶液．從中取出25mL加入足量的BaCl₂溶液振蕩，滴加2～3滴酚酞，用a mol/L標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定，至終點(diǎn)時(shí)消耗鹽酸v mL．
（1）該同學(xué)加入足量的BaCl₂溶液后未將BaCO₃過(guò)濾就滴定，有人認(rèn)為在滴定中BaCO₃會(huì)轉(zhuǎn)化為Ba（HCO₃）₂，消耗鹽酸．你認(rèn)為要過(guò)濾嗎？

否

（填“是”或“否”），理由是：

用酚酞做指示劑到終點(diǎn)時(shí)溶液呈微弱的堿性，BaCO₃不反應(yīng)

（若填“是”，不需答）．
（2）判斷滴定終點(diǎn)到達(dá)的依據(jù)是

當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嘻}酸時(shí)，溶液立即由淺紅色變化為無(wú)色，且半分鐘內(nèi)顏色不變化

．
Ⅲ．沉淀法
稱(chēng)取樣品m g，并溶解加過(guò)量Ba（NO₃）₂溶液，過(guò)濾、洗滌、烘干，稱(chēng)量得固體n g．
（1）混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（用m、n表示）

106n

197m

×100%

．
（2）洗滌沉淀的操作要點(diǎn)是

用玻璃棒向過(guò)濾器中的沉淀加水至淹沒(méi)，靜置使水濾出，并重復(fù)2-3次

．
（3）Ca²⁺、Ba²⁺都可以使CO₃^2-沉淀完全，但使用Ba（NO₃）₂溶液而不用Ca（NO₃）₂溶液的原因是

Ca（OH）₂微溶

；測(cè)定CO₃^2-的量，若使用Ba（OH）₂溶液而不用Ca（OH）₂溶液，結(jié)果將具有更高的精確度，原因

BaCO₃相對(duì)分子質(zhì)量大，相對(duì)誤差小

．

Answer 1

分析：Ⅰ、（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)定碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)方法需要測(cè)定生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量計(jì)算得到，實(shí)驗(yàn)需要稱(chēng)量干燥燒瓶的質(zhì)量，放入樣品后燒瓶的質(zhì)量，裝有堿石灰的干燥管質(zhì)量，反應(yīng)后干燥管質(zhì)量；
（2）A、裝置內(nèi)原有空氣中的二氧化碳?xì)怏w也被堿石灰吸收結(jié)果偏大；
B．用了稀硫酸與樣品反應(yīng)對(duì)結(jié)果無(wú)影響；
C．加入稀硫酸的量不足，則可能造成誤差，剩余碳酸鈉；測(cè)定結(jié)果偏��；
D．反應(yīng)完成后，裝置中仍存有二氧化碳，沒(méi)有被堿石灰吸收，生成的二氧化碳不能全部吸收結(jié)果偏低；
Ⅱ、（1）堿性環(huán)境下酚酞變色指示到終點(diǎn)，碳酸鋇在堿性條件下不反應(yīng)；
（2）洗滌測(cè)定應(yīng)在過(guò)濾裝置中進(jìn)行；
（3）氫氧化鈣微溶于水易使溶液變渾濁；在碳酸根離子量一定的條件下稱(chēng)量碳酸鋇比碳酸鈣更準(zhǔn)確．

解答：解：Ⅰ、（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)定碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)方法需要測(cè)定生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量計(jì)算得到，實(shí)驗(yàn)需要稱(chēng)量干燥燒瓶的質(zhì)量，放入樣品后燒瓶的質(zhì)量，裝有堿石灰的干燥管質(zhì)量，反應(yīng)后干燥管質(zhì)量；所以測(cè)定過(guò)程需要稱(chēng)量4次，第一次需要稱(chēng)量干燥燒瓶的質(zhì)量，用于準(zhǔn)確稱(chēng)量計(jì)算樣品的質(zhì)量，故答案為：4；稱(chēng)量干燥燒瓶的質(zhì)量；
（2）若重復(fù)測(cè)定了三次，得到Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)據(jù)存在較大的偏差，產(chǎn)生偏差的原因
A、裝置內(nèi)原有空氣中的二氧化碳?xì)怏w也被堿石灰吸收結(jié)果偏大，故A符合；
B．用了稀硫酸與樣品反應(yīng)對(duì)結(jié)果無(wú)影響，故B不符合；
C．加入稀硫酸的量不足，則可能造成誤差，剩余碳酸鈉；測(cè)定結(jié)果偏小，故C符合；
D．反應(yīng)完成后，裝置中仍存有二氧化碳，沒(méi)有被堿石灰吸收，生成的二氧化碳不能全部吸收結(jié)果偏低，故D符合；
另外干燥管和空氣直接接觸，會(huì)吸收空氣中的二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定產(chǎn)生誤差；
故答案為：ACD；裝置外的空氣中的水蒸氣和二氧化碳被堿石灰吸收；
Ⅱ、（1）加入足量的BaCl₂溶液后未將BaCO₃過(guò)濾就滴定，鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)后和碳酸鈉反應(yīng)完全到終點(diǎn)溶液PH在8-10間是弱堿性，此時(shí)碳酸鋇沉淀不能溶解，
故答案為：否；用酚酞做指示劑到終點(diǎn)時(shí)溶液呈微弱的堿性，BaCO₃不反應(yīng)；
（2）洗滌測(cè)定應(yīng)在過(guò)濾裝置中進(jìn)行；操作要點(diǎn)是：用玻璃棒向過(guò)濾器中的沉淀加水至淹沒(méi)，靜置使水濾出，并重復(fù)2-3次，
故答案為；用玻璃棒向過(guò)濾器中的沉淀加水至淹沒(méi)，靜置使水濾出，并重復(fù)2-3次；
（3）過(guò)量鈣離子與氫氧根離子生成微溶于水的氫氧化鈣沉淀，影響測(cè)定結(jié)果，氫氧化鈣微溶于水易使溶液變渾濁；在碳酸根離子的量一定的條件下碳酸鋇比碳酸鈣更準(zhǔn)確；碳酸鋇相對(duì)分子質(zhì)量大于碳酸鈣，在碳酸根離子移動(dòng)條件下，加入氫氧化鋇溶液生成沉淀多，沉淀結(jié)果相對(duì)誤差小，故答案為：氫氧化鈣微溶于水；BaCO₃相對(duì)分子質(zhì)量大，相對(duì)誤差�。�

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，試劑的選擇，誤差分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．