题目内容

15．氢氧化钠固体部分变质，某实验小组想要测量一氢氧化钠固体样品中碳酸钠的质量，采用二种不同的方案进行实验．
20℃时常见物质的溶解度
物质种类碳酸钡碳酸钙氢氧化钙氢氧化钡
溶解度/克1.409×10-31.612×10-30.163.89
方案一：将精确测量的m1克样品放入烧杯中，加入足量的盐酸m2克直至不再产生气泡，再称量烧杯中剩余混合物总质量m3克．根据所测的量计算，得碳酸钠的质量为$\frac{106}{44}$（m1+m2-m3）克．
方案二：将一定质量的样品溶于足量的水，加入足量的氯化钙溶液，直至不再产生沉淀为止，过滤，洗涤，干燥滤渣称得质量为m克．根据所测量计算，得碳酸钠的质量为$\frac{106}{100}$m克．
实验反思：方案一的反思，认为实验数据会有较大误差，理由是盐酸易挥发，二氧化碳能够溶于水．
方案二的反思：有同学觉得用氯化钙转化沉淀误差也会比较大，理由：碳酸钙的溶解度较大，并且相对分子质量较小，可以改用氢氧化钡溶液，误差会小一些．

分析 方案一：氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应前后的质量差即为反应生成二氧化碳的质量，根据二氧化碳质量可以计算碳酸钠的质量；
方案二：碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，根据碳酸钙质量可以计算碳酸钠的质量；
实验反思：盐酸易挥发，二氧化碳能够溶于水；
由表中信息可知，相同条件下，碳酸钙的溶解度比碳酸钡的溶解度大；
碳酸钡的相对分子质量大于碳酸钙的相对分子质量，实验过程中，沉淀的相对分子质量越大，测定结果越准确．

解答 解：方案一：设碳酸钠质量为x，
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，
106                                     44
x                               （ m1+m2-m3）g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{（m_{1}+m_{2}-m_{3}）g}$，
x=$\frac{106}{44}$（m1+m2-m3）g，
故填：$\frac{106}{44}$（m1+m2-m3）．
方案二：设碳酸钠质量为y，
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl，
106                    100
y                        mg
$\frac{106}{y}$=$\frac{100}{mg}$，
y=$\frac{106}{100}$mg，
故填：$\frac{106}{100}$m．
实验反思：方案一的反思，认为实验数据会有较大误差，理由是盐酸易挥发，二氧化碳能够溶于水．
故填：盐酸易挥发，二氧化碳能够溶于水．
方案二的反思：有同学觉得用氯化钙转化沉淀误差也会比较大，理由是：碳酸钙的溶解度比碳酸钡的溶解度大，并且相对分子质量比碳酸钡的相对分子质量小，可以改用氢氧化钡溶液，误差会小一些．
故填：碳酸钙的溶解度较大，并且相对分子质量较小；氢氧化钡溶液．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

练习册系列答案
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