Question

9．为了测定氢氧化钠和碳酸钠固体混合物m g中碳酸钠的质量分数，甲、乙两位同学分别设计了如下的实验方案：
（1）甲同学的方案是：将样品溶解，加入过量1mol•L^-1氯化钡溶液，过滤洗涤，取沉淀烘干，称量得固体n g．则混合物中碳酸钠的质量分数为$\frac{106n}{197m}$；能否用过量的1mol•L^-1氯化钙溶液代替氯化钡溶液来测定碳酸钠的质量分数否（填“能”或“否”），理由氯化钙溶液过量，则生成的沉淀中含有Ca（OH）₂，使测定不准确．
（2）乙同学的方案是：将样品溶解后，加入稍过量的氯化钡溶液，再滴入2-3滴酚酞试液，用标准盐酸滴定．乙同学在滴定过程中所需要的主要玻璃仪器有酸式滴定管、锥形瓶，滴定终点时的现象是溶液由红色变为无色，加入过量氯化钡溶液的目的是将碳酸钠完全沉淀，防止滴定过程中CO₃^2-和盐酸反应；判断氯化钡过量的方法是在上层清夜中滴加氯化钡溶液，若无浑浊出现，则氯化钡溶液过量．

Answer 1

分析 （1）混合物中碳酸钠的质量分数=$\frac{碳酸钠的质量}{样品质量}$×100%，混合物的质量为mg，碳酸钠的质量可根据碳酸钡的质量ng来求出；氯化钙溶液过量，则生成微溶的氢氧化钙，沉淀中含有Ca（OH）₂；
（2）滴定过程中所需要的主要玻璃仪器有酸式滴定管、锥形瓶；开始溶液呈碱性酚酞呈红色，当滴定终点时溶液呈中性呈无色，加入过量氯化钡溶液的目的是使碳酸钠完全转化，氯化钡过量的方法是取上层清夜少许向其中滴加氯化钡溶液，若无浑浊出现，则氯化钡溶液过量．

解答 解：（1）设碳酸钠的质量为x
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl
106          197
 x           ng
x=$\frac{106×ng}{197}$=$\frac{106n}{197}$g，
混合物中碳酸钠的质量分数为：$\frac{\frac{106n}{197}}{m}$×100%=$\frac{106n}{197m}$，氯化钙溶液过量，则生成微溶的氢氧化钙，沉淀中含有Ca（OH）₂；
故答案为：$\frac{106n}{197m}$；否；氯化钙溶液过量，则生成的沉淀中含有Ca（OH）₂，使测定不准确；
（2）滴定过程中所需要的主要玻璃仪器有酸式滴定管、锥形瓶；开始溶液呈碱性酚酞呈红色，当滴定终点时溶液呈中性呈无色，加入过量氯化钡溶液的目的是使碳酸钠完全转化，氯化钡过量的方法是取上层清液少许向其中滴加氯化钡溶液，若无浑浊出现，则氯化钡溶液过量，故答案为：酸式滴定管、锥形瓶；溶液由红色变为无色；将碳酸钠完全沉淀，防止滴定过程中CO₃^2-和盐酸反应；在上层清夜中滴加氯化钡溶液，若无浑浊出现，则氯化钡溶液过量．

点评 本题考查了碳酸钠的性质、化学实验方案的设计与评价，题目难度中等，明确实验方案的设计与评价方法，试题有利于提高学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．