Question

為了測定m g氫氧化鈉固體混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，某探究活動小組分別設(shè)計了如下實驗方案：

(1)甲同學(xué)用如圖一所示裝置，通過測定放出CO₂的體積來確定碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，結(jié)果誤差較大，請你提出改進措施_______________________。

(2)乙同學(xué)用圖二所示裝置，通過測定反應(yīng)放出CO₂的質(zhì)量來確定碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，他重復(fù)正確操作三次，結(jié)果數(shù)據(jù)出現(xiàn)了較大偏差。你認為主要原因可能是(任寫兩個)

①__________________________________________________________________，

②__________________________________________________________________。

(3)丙同學(xué)認為上面的測定方法誤差都較大，提出用中和滴定來測定。方法是：準確稱取氫氧化鈉樣品mg，放入錐形瓶中加蒸餾水溶解，加1—2滴酚酞指示劑，用物質(zhì)的量濃度為c mol·L^-1的HCl溶液滴定至溶液由紅色至無色(指示+H⁺反應(yīng)的終點)，消耗HCl溶液體積為V₁mL，再加入1—2滴甲基橙指示劑，繼續(xù)用HCl溶液滴定至溶液由黃變橙(指示H⁺+CO₂↑+H₂O反應(yīng)的終點)，又消耗HCl溶液體積為V₂mL。則燒堿樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)為_____________________。

(4)請你設(shè)計另外一個簡單的實驗方案來測定NaOH固體混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)。

①寫出操作步驟。

②用測得的數(shù)據(jù)(用字母表示)寫出質(zhì)量分數(shù)的表達式_______________。

Answer 1

(1)把B瓶中的水換成飽和NaHCO₃溶液

(2)裝置內(nèi)原有空氣中的二氧化碳氣體也被堿石灰吸收；

裝置外空氣中的水蒸氣和二氧化碳被堿石灰吸收；

反應(yīng)完成后，裝置中的二氧化碳沒有完全被堿石灰吸收；

加入的稀硫酸量不足，則可能造成誤差(答案合理即可)

(3)106V₂ c/(10m)%

(4)①寫出操作步驟：稱取少量的固體化合物m g，加入適量的蒸餾水于試管中，配成溶液.向溶液中加入足量的BaCl₂溶液，充分振蕩后，過濾、洗滌，稱量所得沉淀質(zhì)量為a g.

②×100%(答案合理即可)

解析：本題通過測定氫氧化鈉固體混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，要求學(xué)生掌握測量原理和誤差分析.

(1)甲同學(xué)用圖一所示裝置，通過排水測體積法來確定生成CO₂的體積，因為CO₂會部分溶于水中造成損耗，故應(yīng)把H₂O換成“飽和NaHCO₃溶液”，減小實驗誤差.

(2)乙同學(xué)用圖二所示裝置，通過堿石灰吸收CO₂來測定CO₂的質(zhì)量，但是可能存在下列原因：①裝置內(nèi)原有空氣中的二氧化碳氣體也被堿石灰吸收；②裝置外空氣中的水蒸氣和二氧化碳被堿石灰吸收；③反應(yīng)完成后，裝置中的二氧化碳沒有完全被堿石灰吸收；④加入的稀硫酸量不足，則可能造成誤差.

(3)根據(jù)反應(yīng)H⁺+CO₂↑+H₂O，注意“又消耗HCl溶液體積為V₂ mL”，得關(guān)系式為：Na₂CO₃—NaHCO₃—HCl可知m(Na₂CO₃)=106V₂c/1 000(g)，所以燒堿樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)為106V₂c/1 000 m×100%，即106V₂c/(10 m)%.