Question

“禽流感”是一种H5N1病毒引起的传染病，从禽类发病到人类染病引起全世界的关注．预防这类病毒的方法是消毒，常见的氧化剂、甲醛、碱类物质等都有较好的杀死病毒的作用．其中NaOH溶液因消毒效果好且廉价易得被广泛使用，从而使工业烧碱用量增加．但工业烧碱中含有杂质碳酸钠，为了测定氢氧化钠的质量分数，某工厂甲、乙两实验员分别设计了如下的实验方案：
Ⅰ甲的实验方案是：准确称量5g烧碱样品于烧杯中加蒸馏水溶解，再加入过量氯化钡溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、烘干、称量，请写出沉淀产生的化学方程式

 

．
（1）甲实验员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．确认沉淀已洗涤干净的依据是

 

．
（2）氯化钡溶液和氯化钙溶液都可以与碳酸钠溶液反应生成沉淀，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①

 

；②

 

．
Ⅱ乙的方案如图所示：
（1）根据乙的实验装置图分析，请你说出浓硫酸的作用是

 

，碱石灰的作用是

 

．按照乙的方案进行测定，将会导致不可避免的误差，例如：装置内空气中的CO₂没有排出；反应产生的CO₂未被完全吸收．该设计中还有一项也会导致不可避免的误差，你认为应该是下列选项中的（填序号）

 

．
①装置的气密性不好；②加入的稀硫酸量不足；③干燥管与空气直接相通会吸收空气中的水蒸气和CO₂．
（2）如果甲的实验方案最终测得沉淀的质量为1.97g，请你求出这种工业烧碱中氢氧化钠的纯度．（写出计算过程）

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,气体的净化（除杂）,盐的化学性质,根据化学反应方程式的计算

专题：有关化学方程式的计算,科学探究

分析：方案Ⅰ：根据氯化钡溶液和碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠进行解答；
（1）根据氯化钡溶液和碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠进行解答；
（2）根据Ca（OH）₂微溶于水，使沉淀偏多且等量Na₂CO₃分别与CaCl₂、BaCl₂反应生成的BaCO₃沉淀质量大，称量时误差小进行解答；
Ⅱ（1）根据浓硫酸具有吸水性，碱石灰能和二氧化碳反应以及实验的注意事项进行解答；
（2）根据

解答：解：Ⅰ、氯化钡溶液和碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，化学方程式为BaCl₂+Na₂CO₃=BaCO₃↓+2NaCl；
（1）沉淀表面不再沾有滤液则洗涤剂干净，因此可取洗涤沉淀后的溶液，滴加能与氯化钡形成沉淀的碳酸钠溶液，观察是否有沉淀现象，若无沉淀则可说明洗涤干净；
（2）向混合溶液中加入氯化钙，氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，但溶液的大量的OH^-与Ca²⁺能形成微溶于水的Ca（OH）₂而使沉淀质量偏大；另外钙元素的相对原子质量小于钡原子相对原子质量，因而生成碳酸钙的质量小于碳酸钡质量，称量精度偏小；
Ⅱ（1）浓硫酸有吸水性，在装置中放置于碱石灰前，防止混在气体中的水分对测定气体二氧化碳产生影响；碱石灰可吸收二氧化碳，因此装置中的碱石灰用来吸收反应产生的二氧化碳；由于装置中不可避免地会存在二氧化碳的残留，因此该装置存在测定不精确的不可避免的误差；而且碱石灰与大气相通，空气中的二氧化碳也会与碱石灰发生反应，从而造成测定误差，此误差因装置关系而无法避免，分析所给的选项可以知道选项③符合刚才的分析，故选③；
（2）设碳酸钠的质量为x
BaCl₂+Na₂CO₃=BaCO₃↓+2NaCl
      106    197
       x      1.97g

106

x

=

197

1.97g

x=1.06g
=

5g-1.06g

5g

×100%=78.8%
答：工业烧碱中氢氧化钠的纯度为78.8%．
故答案为：
Ⅰ、BaCl₂+Na₂CO₃=BaCO₃↓+2NaCl；
（1）取适量洗涤后的溶液于试管中，滴加Na₂CO₃溶液无沉淀产生；
（2）①Ca（OH）₂微溶于水，使沉淀偏多；
②等量Na₂CO₃分别与CaCl₂、BaCl₂反应生成的BaCO₃沉淀质量大，称量时误差小；
Ⅱ（1）吸收水分；吸收生成的CO₂； ③；
（2）78.8%．

点评：在解此类题时，首先弄懂题意，从大量的叙述中找出有用的，此类题的起点高，但是落点低，答案大都是平时学过的，难度不大．