Question

【題目】(12分) 為測定NaOH、Na2C03混合物中Na2C03的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，甲同學(xué)擬采用圖（1）

所示裝置來測定。乙同學(xué)擬采用圖（2）所示裝置來測定。

請回答下列問題：

（1）甲同學(xué)用圖(1)裝置來測定，在沒有放樣品前，檢查該裝置氣密性的方法之一是從酸式滴定管向燒瓶中加入一定量的水，觀察到 現(xiàn)象，證明此裝量不漏氣。實(shí)驗時稱得樣品的質(zhì)量為mg，酸式滴定管的起始讀數(shù)為amL，終了讀數(shù)為bmL，注射器測定排出的氣體為c mL（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），該樣品中Na2C03的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（用含a、b、c、m的代數(shù)式表示）____ 。

（2）本實(shí)驗選用稀H2S04而未選用稀鹽酸的原因是 。

（3）乙同學(xué)觀察了甲同學(xué)的實(shí)驗后很受啟發(fā)，并發(fā)現(xiàn)自己的圖（2）原實(shí)驗設(shè)計方案會造成誤差．其原因之一可能是C02在水中溶解度較大，引起測量氣體體積減小。

丙同學(xué)經(jīng)思考后。建議乙同學(xué)將圖（2）中某部分稍作改進(jìn)，就可避免此種誤差，寫出你的改進(jìn)方案 。

（4）丁同學(xué)提出將圖（2）裝置中量氣裝置去掉，只用反應(yīng)裝置和天平也能較準(zhǔn)確地測出樣品中Na2C03的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，請你分析丁同學(xué)方案中，除了測定樣品的質(zhì)量，還需測定的另兩個數(shù)據(jù)是 、 。

（5）還可以用其他實(shí)驗方法測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，請簡述一種與上述各方法不同的實(shí)驗方法 。

Answer 1

【答案】（1）注射器增大的體積與加入水的體積相等。

Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：m(Na2CO3) /m(樣品)=53(c—b+a)/11200m。

（2）稀硫酸不易揮發(fā)，稀鹽酸易揮發(fā)出氯化氫氣體，產(chǎn)生誤差。

（3）將水換成飽和NaHCO3溶液，或在貯水瓶中的水面上加一層植物油都可防止CO2溶于水。

（4）所需數(shù)據(jù)：反應(yīng)前裝有藥品的整個裝置的質(zhì)量，反應(yīng)后整個裝置的質(zhì)量。

（5）稱量一定質(zhì)量的樣品配成溶液，加入足量的BaCl2溶液后得到沉淀，將沉淀進(jìn)行過濾、洗滌、干燥、冷卻、稱量。由沉淀(BaCO3)質(zhì)量計算出Na2CO3的質(zhì)量，最后計算出Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

【解析】試題分析：（1）檢查該裝置氣密性從酸式滴定管向燒瓶中加入一定量的水，密閉性良好時容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，注射器活塞會被向外推，直到壓強(qiáng)再次與外界大氣壓平衡，注射器增大的體積與加入水的體積相等；據(jù)已知條件得V（CO2）=（c—b+a）mL，n（CO2）= （c—b+a）×10—3L/22.4L/mol=（c—b+a）/22400mol，據(jù)C守恒，n（Na2CO3）= n（CO2）= （c—b+a）/22400mol，m（Na2CO3）=n（Na2CO3）×106g/mol=53（c—b+a）/11200g，所以樣品中Na2C03的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=m（Na2CO3）/m=53（c—b+a）/11200m。

（2）本實(shí)驗選用稀H2S04而未選用稀鹽酸是因為稀硫酸不易揮發(fā)，稀鹽酸易揮發(fā)出氯化氫氣體，產(chǎn)生誤差。

（3）可以利用CO2在飽和NaHCO3溶液溶解度非常小將水換成飽和NaHCO3溶液，或在貯水瓶中的水面上加一層植物油都可防止CO2溶于水

（4）根據(jù)整個反應(yīng)過程中，質(zhì)量減輕是因為生成了CO2氣體，所以稱量出反應(yīng)前后裝置的質(zhì)量差值即為CO2的質(zhì)量，再根據(jù)C原子守恒可以求出Na2CO3的物質(zhì)的量從而求出質(zhì)量及質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所以還需測定的另兩個數(shù)據(jù)是：反應(yīng)前裝有藥品的整個裝置的質(zhì)量，反應(yīng)后整個裝置的質(zhì)量。

（5）實(shí)驗關(guān)鍵是計算出Na2CO3的質(zhì)量，可以把它轉(zhuǎn)變成氣體，也可以轉(zhuǎn)變成沉淀，通過稱量

沉淀的量計算Na2CO3的質(zhì)量，具體步驟是：稱量一定質(zhì)量的樣品配成溶液，加入足量的BaCl2

溶液后得到沉淀，將沉淀進(jìn)行過濾、洗滌、干燥、冷卻、稱量。由沉淀（BaCO3）質(zhì)量計算出Na2CO3

的質(zhì)量，最后計算出Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。