Question

15．氫氧化鈉固體部分變質(zhì)，某實(shí)驗(yàn)小組想要測(cè)量一氫氧化鈉固體樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，采用二種不同的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
20℃時(shí)常見物質(zhì)的溶解度

物質(zhì)種類	碳酸鋇	碳酸鈣	氫氧化鈣	氫氧化鋇
溶解度/克	1.409×10-3	1.612×10-3	0.16	3.89

方案一：將精確測(cè)量的m₁克樣品放入燒杯中，加入足量的鹽酸m₂克直至不再產(chǎn)生氣泡，再稱量燒杯中剩余混合物總質(zhì)量m₃克．根據(jù)所測(cè)的量計(jì)算，得碳酸鈉的質(zhì)量為$\frac{106}{44}$（m₁+m₂-m₃）克．
方案二：將一定質(zhì)量的樣品溶于足量的水，加入足量的氯化鈣溶液，直至不再產(chǎn)生沉淀為止，過濾，洗滌，干燥濾渣稱得質(zhì)量為m克．根據(jù)所測(cè)量計(jì)算，得碳酸鈉的質(zhì)量為$\frac{106}{100}$m克．
實(shí)驗(yàn)反思：方案一的反思，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)會(huì)有較大誤差，理由是鹽酸易揮發(fā)，二氧化碳能夠溶于水．
方案二的反思：有同學(xué)覺得用氯化鈣轉(zhuǎn)化沉淀誤差也會(huì)比較大，理由：碳酸鈣的溶解度較大，并且相對(duì)分子質(zhì)量較小，可以改用氫氧化鋇溶液，誤差會(huì)小一些．

Answer 1

分析 方案一：氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)前后的質(zhì)量差即為反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳質(zhì)量可以計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量；
方案二：碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，根據(jù)碳酸鈣質(zhì)量可以計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量；
實(shí)驗(yàn)反思：鹽酸易揮發(fā)，二氧化碳能夠溶于水；
由表中信息可知，相同條件下，碳酸鈣的溶解度比碳酸鋇的溶解度大；
碳酸鋇的相對(duì)分子質(zhì)量大于碳酸鈣的相對(duì)分子質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)過程中，沉淀的相對(duì)分子質(zhì)量越大，測(cè)定結(jié)果越準(zhǔn)確．

解答 解：方案一：設(shè)碳酸鈉質(zhì)量為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：設(shè)碳酸鈉質(zhì)量為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．
實(shí)驗(yàn)反思：方案一的反思，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)會(huì)有較大誤差，理由是鹽酸易揮發(fā)，二氧化碳能夠溶于水．
故填：鹽酸易揮發(fā)，二氧化碳能夠溶于水．
方案二的反思：有同學(xué)覺得用氯化鈣轉(zhuǎn)化沉淀誤差也會(huì)比較大，理由是：碳酸鈣的溶解度比碳酸鋇的溶解度大，并且相對(duì)分子質(zhì)量比碳酸鋇的相對(duì)分子質(zhì)量小，可以改用氫氧化鋇溶液，誤差會(huì)小一些．
故填：碳酸鈣的溶解度較大，并且相對(duì)分子質(zhì)量較��；氫氧化鋇溶液．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．