题目内容

20．为测定氢氧化钠和碳酸钠固体混合物样品中碳酸钠的质量分数，甲、乙两位同学分别设计了如下实验方案：
（1）甲同学的方案是：将mg样品溶解，加过量氯化钡溶液，过滤、洗涤、烘干，称得固体为ng．①混合物中碳酸钠的质量分数为$\frac{106n}{197m}$×100%（用m、n表示）．
②钙离子和钡离子都可以使碳酸根离子沉淀完全，但用氯化钡溶液比氯化钙溶液会使实验结果更精确，原因是①Ca（OH）2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．
（2）乙同学的方案的实验装置如图所示：
①盛有浓硫酸的装置的作用是吸收二氧化碳中的水蒸气．
②请你指出乙同学方案的装置中存在会使测出的碳酸钠质量分数偏小的缺陷是没有在气体的发生装置前面加装通空气（经过碱液）装置．

分析 （1）混合物中碳酸钠的质量分数=$\frac{碳酸钠的质量}{混合物的质量}$×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；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．
（2）①盛有浓硫酸的装置的作用是吸收二氧化碳中的水蒸气．
②若生成的二氧化碳有部分滞留在装置内，不被碱石灰吸收，则会导致测得的二氧化碳的质量偏小，最终导致测出的碳酸钠质量分数偏小．

解答 解：（1）①设碳酸钠的质量为x，则
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
106                    197
x                        ng
$\frac{106}{197}$=$\frac{x}{ng}$，x=$\frac{106n}{197}$g．
混合物中碳酸钠的质量分数=$\frac{\frac{106n}{197}g}{mg}$×100%=$\frac{106n}{197m}$×100%，故答案为：$\frac{106n}{197m}$×100%．
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）2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．
（2）①盛有浓硫酸的装置的作用是吸收二氧化碳中的水蒸气，故填：吸收二氧化碳中的水蒸气．
②若生成的二氧化碳有部分滞留在装置内，不被碱石灰吸收，则会导致测得的二氧化碳的质量偏小，最终导致测出的碳酸钠质量分数偏小．故答案为：没有在气体的发生装置前面加装通空气（经过碱液）装置．

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．

练习册系列答案
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