Question

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

稱   量   項   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（過量）	141.20
錐形瓶+稀鹽酸質(zhì)量+全部樣品后，第一次稱量的質(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，第三次稱量的質(zhì)量	148.30

①寫出樣品與鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，NaOH+HCl=NaCl+H₂O．
②混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)為57%．

（2）第二組選用另一種方案測定樣品（取m克）中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)，其操作流程如下：
固體混合物$\stackrel{水}{→}$溶液$→_{操作B}^{A溶液}$BaCO₃$→_{稱量}^{洗滌干燥}$a克
①A是BaCl₂（填化學(xué)式）．該實驗要求加入的A溶液必須過量，檢查A溶液已經(jīng)過量的方法是向澄清的濾液中滴加碳酸鈉溶液，有白色沉淀產(chǎn)生．
②計算混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)．（寫出計算步驟．）

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氣體產(chǎn)生，可通過測定放出氣體二氧化碳的質(zhì)量可計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)量分數(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)后過濾，通過所得沉淀質(zhì)量利用反應(yīng)的化學(xué)方程式，計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)量分數(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
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{2.2g}$
x=5.30g
混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{5.3g}{9.3g}$×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；為檢驗所加入的氯化鋇溶液過量，可向過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，說明所加入的氯化鋇溶液過量；
②設(shè)混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+BaCl₂═2NaCl+BaCO₃↓
106                 197
x                   a g
$\frac{106}{x}$=$\frac{197}{ag}$
x=$\frac{106a}{197}$g
混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{\frac{106a}{197}}{m}$×100%=$\frac{106a}{197m}$×100%．
答：混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{106a}{197m}$×100%．
故答案為：（1））①NaOH+HCl═NaCl+H₂O，Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
②57%；
（2）①BaCl₂，向澄清的濾液中滴加碳酸鈉溶液，有白色沉淀產(chǎn)生；
②混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{106a}{197m}$×100%．

點評 檢驗兩種溶液反應(yīng)后其中一種溶液是否過量，通�？刹扇∠蚍磻�(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．