Question

18．某科學(xué)教師安排兩組同學(xué)做測(cè)定某NaOH和Na₂CO₃混合物中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)：
（1）第一小組利用稀鹽酸測(cè)定樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用電子天平稱(chēng)量數(shù)據(jù)如下表：

稱(chēng)   量   項(xiàng)   目	質(zhì)量（克）
所取樣品	9.30
錐形瓶質(zhì)量	41.20
錐形瓶+稀鹽酸質(zhì)量（過(guò)量）	141.20
錐形瓶+稀鹽酸質(zhì)量+全部樣品后，第一次稱(chēng)量的質(zhì)量	148.50
錐形瓶+稀鹽酸質(zhì)量+全部樣品后，第二次稱(chēng)量的質(zhì)量	148.30
錐形瓶+稀鹽酸質(zhì)量+全部樣品后，第三次稱(chēng)量的質(zhì)量	148.30

①寫(xiě)出樣品與鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaOH+HCl═NaCl+H₂O，Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
②混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為57%．
（2）第二組選用另一種方案測(cè)定樣品（取m克）中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其操作流程如下：

①A是BaCl₂[Ba（OH）₂、Ba（NO₃）₂]（填化學(xué)式）．該實(shí)驗(yàn)要求加入的A溶液必須過(guò)量，檢查A溶液已經(jīng)過(guò)量的方法是向過(guò)濾后所得澄清的濾液中滴加碳酸鈉溶液，觀察到有白色沉淀生成，說(shuō)明所加入的氯化鋇溶液過(guò)量
②計(jì)算混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（寫(xiě)出計(jì)算步驟．）

Answer 1

分析 （1）利用碳酸鈉可與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳，而氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水而無(wú)氣體產(chǎn)生，可通過(guò)測(cè)定放出氣體二氧化碳的質(zhì)量可計(jì)算混合物中碳酸鈉的質(zhì)量，從而求得混合物樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）利用只能與碳酸鈉發(fā)生反應(yīng)而生成碳酸鋇沉淀的試劑，加入該試劑完全反應(yīng)后過(guò)濾，通過(guò)所得沉淀質(zhì)量利用反應(yīng)的化學(xué)方程式，計(jì)算混合物中碳酸鈉的質(zhì)量，從而求得混合物樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）①稀鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水，與碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)化學(xué)方程式為：NaOH+HCl═NaCl+H₂O，Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
②根據(jù)質(zhì)量守恒定律，生成二氧化碳的質(zhì)量=141.20g+9.30g-148.30g=2.20g；
設(shè)混合物樣品中的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                                       44
x                                           2.20g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{2.20g}$  x=5.30g
混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{5.30g}{9.3g}$×100%≈57%；
（2）①由于氯化鋇、氫氧化鋇、硝酸鋇等溶液都可與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，因此它們都可能用作A溶液；為檢驗(yàn)所加入的氯化鋇溶液過(guò)量，可向過(guò)濾后所得澄清的濾液中滴加碳酸鈉溶液，觀察到有白色沉淀生成，說(shuō)明所加入的氯化鋇溶液過(guò)量；
②設(shè)混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+BaCl₂═2NaCl+BaCO₃↓
106         197
x              ag
$\frac{106}{x}$=$\frac{197}{ag}$x=$\frac{106a}{197}$g
混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{\frac{106a}{197}}{m}$×100%=$\frac{106a}{197m}$×100%
答：混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{106a}{197m}$×100%．
故答案為：（1）①NaOH+HCl═NaCl+H₂O，Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
②57%；
（2）①BaCl₂[Ba（OH）₂、Ba（NO₃）₂]．向過(guò)濾后所得澄清的濾液中滴加碳酸鈉溶液，觀察到有白色沉淀生成，說(shuō)明所加入的氯化鋇溶液過(guò)量；
②混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{106a}{197m}$×100%．

點(diǎn)評(píng) 檢驗(yàn)兩種溶液反應(yīng)后其中一種溶液是否過(guò)量，通常可采取向反應(yīng)后的澄清溶液中再加入另一種反應(yīng)物溶液，觀察是否繼續(xù)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀而判斷．