题目内容

为了测定氢氧化钠和碳酸钠固体混合物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：（Ⅰ）甲同学的方案是：将m克样品溶解，加过量氯化钡溶液，过滤、洗涤、烘干，称得固体n克．（1）混合物中碳酸钠的质量分数为（用m、n表示），甲同学洗涤沉淀的具体操作是（2）钙离子、钡离子都可以使碳酸根离子沉淀完全，但使用氯化钡溶液比氯化钙溶液所得的结果具有更高的精确度，原因是：
（Ⅱ）乙同学的方案如图所示：

（1）根据乙同学的实验装置图分析，在每次实验中，完成测定过程至少要进行次操作．按照该同学的方案进行测定，结果与实际情况存在较大的误差，你认为主要原因可能是（任写两个）：
（2）乙同学的方案的装置中存在一定的缺陷，请你提出改进的方法（简单叙述做法，不必画图）：．

解：（Ⅰ）（1）设碳酸钠的质量为x
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO3↓+2NaCl
106 197
x ng
$\text{[math]}$
x= $\text{[math]}$
混合物中碳酸钠的质量分数= $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ % 故答案为： $\text{[math]}$ %
甲同学洗涤沉淀的具体操作是：向沉淀中加入蒸馏水，然后过滤，重复2-3次
（2）若用氯化钙的话，反应生成的氢氧化钙微溶于水，会使沉淀的质量变大，故答案为：①Ca（OH）_2w微溶于水，可能影响沉淀质量，②BaCl₂比CaCl₂的相对分子质量大，产生的沉淀质量大，称量误差小
（Ⅱ）（1）实验时要进行如下操作：称量碱石灰的质量、连接装置、向一定量的样品中加入足量的稀硫酸、反应结束后称量碱石灰的质量．故答案为：4 ①装置中原有的空气中的二氧化碳也被碱石灰吸收；②反应产生的二氧化碳未被完全吸收；③空气中的水和二氧化碳也被碱石灰吸收④加入的硫酸的量不足，未能将碳酸钠完全反应⑤装置的气密性不好
（2）该方案中没有除去装置中空气中的水蒸汽和二氧化碳．碱石灰也会吸收外面空气中的水和二氧化碳．故答案为：在气体的发生装置前面加装通空气（经过碱液）装置；在碱石灰装置后再连接一个碱石灰装置，以防吸收空气中的水和二氧化碳．
分析：（Ⅰ）混合物中碳酸钠的质量分数= $\text{[math]}$ %，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，若用氯化钙的话，反应生成的氢氧化钙微溶于水，会使沉淀的质量变大．
（Ⅱ）用乙同学的装置进行实验时要进行如下操作：称量碱石灰的质量、连接装置、向一定量的样品中加入足量的稀硫酸、反应结束后称量碱石灰的质量．该方案中没有除去装置中空气中的水蒸汽和二氧化碳．碱石灰也会吸收外面空气中的水和二氧化碳．
点评：做检验反应生成的水和二氧化碳的实验时，一定要排除空气中的水和二氧化碳的干扰．