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，根據沉淀質量計算原混合物中Na₂CO₃的質分數為

106wg

197mg

×100%

（用含m、w的代數式表示）．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據是

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m=cVM計算gBaC1₂固體的質量；根據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；根據沉淀的溶度積來計算；
（3）根據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；
（6）根據鹽酸具有揮發性，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）根據題意可知發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，所以可以據此求出碳酸鈉的質量，然后得出樣品中碳酸鈉的質量分數；
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的裝置，故答案為：使產生的二氧化碳全部進入后續的裝置；
（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．