题目内容

18．某科学教师安排两组同学做测定某NaOH和Na2CO3混合物中Na2CO3质量分数的实验：
（1）第一小组利用稀盐酸测定样品中Na2CO3的质量分数，用电子天平称量数据如下表：
称   量   项   目质量（克）
所取样品9.30
锥形瓶质量41.20
锥形瓶+稀盐酸质量（过量）141.20
锥形瓶+稀盐酸质量+全部样品后，第一次称量的质量148.50
锥形瓶+稀盐酸质量+全部样品后，第二次称量的质量148.30
锥形瓶+稀盐酸质量+全部样品后，第三次称量的质量148.30
①写出样品与盐酸发生化学反应的化学方程式：NaOH+HCl═NaCl+H2O，Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑．
②混合物中Na2CO3的质量分数为57%．
（2）第二组选用另一种方案测定样品（取m克）中Na2CO3的质量分数，其操作流程如下：

①A是BaCl2[Ba（OH）2、Ba（NO3）2]（填化学式）．该实验要求加入的A溶液必须过量，检查A溶液已经过量的方法是向过滤后所得澄清的滤液中滴加碳酸钠溶液，观察到有白色沉淀生成，说明所加入的氯化钡溶液过量
②计算混合物中Na2CO3的质量分数．（写出计算步骤．）

分析 （1）利用碳酸钠可与盐酸反应放出二氧化碳，而氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水而无气体产生，可通过测定放出气体二氧化碳的质量可计算混合物中碳酸钠的质量，从而求得混合物样品中碳酸钠的质量分数；
（2）利用只能与碳酸钠发生反应而生成碳酸钡沉淀的试剂，加入该试剂完全反应后过滤，通过所得沉淀质量利用反应的化学方程式，计算混合物中碳酸钠的质量，从而求得混合物样品中碳酸钠的质量分数．

解答 解：（1）①稀盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应化学方程式为：NaOH+HCl═NaCl+H2O，Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑；
②根据质量守恒定律，生成二氧化碳的质量=141.20g+9.30g-148.30g=2.20g；
设混合物样品中的质量为x
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106                                       44
x                                           2.20g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{2.20g}$  x=5.30g
混合物中Na2CO3的质量分数=$\frac{5.30g}{9.3g}$×100%≈57%；
（2）①由于氯化钡、氢氧化钡、硝酸钡等溶液都可与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀，因此它们都可能用作A溶液；为检验所加入的氯化钡溶液过量，可向过滤后所得澄清的滤液中滴加碳酸钠溶液，观察到有白色沉淀生成，说明所加入的氯化钡溶液过量；
②设混合物中Na2CO3的质量为x
Na2CO3+BaCl2═2NaCl+BaCO3↓
106         197
x              ag
$\frac{106}{x}$=$\frac{197}{ag}$x=$\frac{106a}{197}$g
混合物中Na2CO3的质量分数为：$\frac{\frac{106a}{197}}{m}$×100%=$\frac{106a}{197m}$×100%
答：混合物中Na2CO3的质量分数为：$\frac{106a}{197m}$×100%．
故答案为：（1）①NaOH+HCl═NaCl+H2O，Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑；
②57%；
（2）①BaCl2[Ba（OH）2、Ba（NO3）2]．向过滤后所得澄清的滤液中滴加碳酸钠溶液，观察到有白色沉淀生成，说明所加入的氯化钡溶液过量；
②混合物中Na2CO3的质量分数为：$\frac{106a}{197m}$×100%．

点评 检验两种溶液反应后其中一种溶液是否过量，通常可采取向反应后的澄清溶液中再加入另一种反应物溶液，观察是否继续反应产生沉淀而判断．

练习册系列答案
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A．碳化二硫B．二硫化碳C．碳化硫D．硫化碳
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Ⅲ．将热饱和溶液冷却至室温（20℃）后进
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Ⅳ．取出过滤器中的固体，干燥后分装．
请回答以下问题：
（1）用天平称取87.5g样品时，砝码应放在天平的右盘；
（2）某同学发现，无论将称量物还是砝码放置于托盘中时，天平均不发生偏转，原因是B
A、天平未放置于水平桌面上   B、托盘下的垫圈未取下
C、天平没有调零             D、游码未归零
（3）将这些样品制成80℃左右的热饱和溶液，约需C水（填字母）；
A、112.5  ml  B、100  ml    C、50  ml  D、12.5  ml
（4）该实验中，玻璃棒除了用于搅拌和引流外，还用于转移固体；
（5）步骤Ⅲ中，只能用少量水洗涤固体的原因是因为晶体易溶于水，洗涤晶体时用水越少，晶体损失越少；
（6）过滤并洗涤后，氯化钾存在于滤液中；
（7）如果实验中热饱和溶液未完全冷却至室温就进行过滤将会影响晶体的产量，理由是根据溶解度曲线可知，若硝酸钾饱和溶液在较高温度下结晶，析出的晶体质量较少．
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实验次序1234
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加入样品的质量/克5101520
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