Question

（2011?太原二模）甲、乙兩上實驗小組分別進行測定Na₂CO₃和NaC1混合物中Na₂CO₃含量的實驗．
甲組：沉淀分析法（相對分子質量：Na₂CO₃為106； BaCO₃為197； BaCl₂為208）
（1）配制一定物質的量濃度的BaC1₂溶液：用已經稱量好的

20.8

gBaC1₂固體配制0.4mol?L^-lBaCl₂溶液250mL，所需要的儀器為量筒和

燒杯、玻璃棒、250ml容量瓶、膠頭滴管

．
（2）把m g混合物溶解后加入過量BaC1₂溶液，然后將所得沉淀過濾、洗滌、烘干、稱量，固體質量為wg，根據(jù)沉淀質量計算原混合物中Na₂CO₃的質分數(shù)為

106wg

197mg

×100%

（用含m、w的代數(shù)式表示）．如果原溶液中過量的Ba²⁺濃度達到0.01mol/L，則溶液中殘留的CO₃^2-的物質的量濃度是

2.58×10^-7mol/L

．[Ksp（BaCO₃）=2.58×10^-9]
乙組：氣體分析法

（3）實驗中待錐形瓶中不再產生氣體后，打開活塞從導管A端緩緩鼓入一定量的空氣，這樣做的目的是

使產生的二氧化碳全部進入后續(xù)的裝置

．
（4）裝置中干燥管B的作用是

吸收空氣中的二氧化碳和水

．
（5）除已理的agNa₂CO₃樣品外，實驗中還應測定的數(shù)據(jù)是

U型管

處（填圖中儀器的名稱）裝置實驗前后的質量差．
（6）該實驗還存在的明顯缺陷是

鹽酸具有揮發(fā)性，制得的二氧化碳中混有氯化氫，U型管增重的質量偏大，最后結果偏大．

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)m=cVM計算gBaC1₂固體的質量；根據(jù)實驗操作的步驟以及每步操作需要儀器確定反應所需儀器；
（2）根據(jù)化學方程式求出碳酸鈉的質量進而可以表示出碳酸鈉的質量分數(shù)；根據(jù)沉淀的溶度積來計算；
（3）根據(jù)實驗中待錐形瓶中不再產生氣體后，二氧化碳會滯留在裝置中影響測定的結果；
（4）根據(jù)空氣中的二氧化碳和水可以進入U型管影響測定的結果；
（5）根據(jù)實驗的原理通過測定二氧化碳的質量來求出碳酸鈉的質量，最后求出碳酸鈉的質量分數(shù)；
（6）根據(jù)鹽酸具有揮發(fā)性，制得的二氧化碳中混有氯化氫；

解答：解：（1）BaC1₂固體的質量m=cVM=0.4mol?L^-l×0.25L×208g/mol=20.8g，故答案為：20.8；
溶液配制步驟為：一般用托盤天平稱量，用藥匙取用藥品，在燒杯中溶解（可用量筒量取水），用玻璃棒攪拌，冷卻后轉移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗滌并將洗滌液移入容量瓶中，當加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加至溶液凹面與刻度線水平相切，蓋好瓶塞，搖勻，所以需要的儀器為：托盤天平、藥匙、燒杯、筒量（可用、也可不用）、玻璃棒、250ml容量瓶、膠頭滴管，故答案為：燒杯、玻璃棒、250ml容量瓶、膠頭滴管；
（2）根據(jù)題意可知發(fā)生的反應為碳酸鈉和氯化鋇的反應，同時生成碳酸鋇的質量為wg，所以可以據(jù)此求出碳酸鈉的質量，然后得出樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)；
設碳酸鈉的質量為x
BaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+BaCO₃↓
      106           197      
      x             wg 
   

106

x

=

197

wg

    
   解得：x=

106wg

197

所以碳酸鈉的質量分數(shù)可以表示為：

106wg

197mg

×100%，
碳酸鋇沉淀的溶度積為Ksp（BaCO₃）=2.58×10^-9，原溶液中過量的Ba²⁺濃度達到0.01 mol/L，則溶液中殘留的CO₃^2-的物質的量濃度為

Ksp(BaCO3)

C(Ba 2+)

=

2.58×10 -9

0.01

mol/L=2.58×10^-7mol/L，
故答案為：：

106wg

197mg

×100%；2.58×10^-7mol/L；
（3）實驗中待錐形瓶中不再產生氣體后，二氧化碳會滯留在裝置中，所以通入空氣使產生的二氧化碳全部進入后續(xù)的裝置，故答案為：使產生的二氧化碳全部進入后續(xù)的裝置；
（4）空氣中的二氧化碳和水可以進入U型管，所以裝置中干燥管B的作用是吸收空氣中的二氧化碳和水，故答案為：吸收空氣中的二氧化碳和水；
（5）實驗的原理通過測定二氧化碳的質量來求出碳酸鈉的質量，二氧化碳的質量也就是U型管增重的質量，故答案為：U型管；
（6）鹽酸具有揮發(fā)性，制得的二氧化碳中混有氯化氫，也能被堿石灰吸收，使得二氧化碳的質量偏大，最后結果偏大，故答案為：鹽酸具有揮發(fā)性，制得的二氧化碳中混有氯化氫，U型管增重的質量偏大，最后結果偏大．

點評：本題主要考查了物質含量的測定，抓住測定的原理是解題的關鍵，難度不大．