Question

15．氫氧化鈉固體部分變質，某實驗小組想要測量一氫氧化鈉固體樣品中碳酸鈉的質量，采用二種不同的方案進行實驗．
20℃時常見物質的溶解度

物質種類	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克直至不再產生氣泡，再稱量燒杯中剩余混合物總質量m₃克．根據所測的量計算，得碳酸鈉的質量為$\frac{106}{44}$（m₁+m₂-m₃）克．
方案二：將一定質量的樣品溶于足量的水，加入足量的氯化鈣溶液，直至不再產生沉淀為止，過濾，洗滌，干燥濾渣稱得質量為m克．根據所測量計算，得碳酸鈉的質量為$\frac{106}{100}$m克．
實驗反思：方案一的反思，認為實驗數據會有較大誤差，理由是鹽酸易揮發(fā)，二氧化碳能夠溶于水．
方案二的反思：有同學覺得用氯化鈣轉化沉淀誤差也會比較大，理由：碳酸鈣的溶解度較大，并且相對分子質量較小，可以改用氫氧化鋇溶液，誤差會小一些．

Answer 1

分析 方案一：氫氧化鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉和水，碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應前后的質量差即為反應生成二氧化碳的質量，根據二氧化碳質量可以計算碳酸鈉的質量；
方案二：碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，根據碳酸鈣質量可以計算碳酸鈉的質量；
實驗反思：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；
碳酸鋇的相對分子質量大于碳酸鈣的相對分子質量，實驗過程中，沉淀的相對分子質量越大，測定結果越準確．

解答 解：方案一：設碳酸鈉質量為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：設碳酸鈉質量為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．
實驗反思：方案一的反思，認為實驗數據會有較大誤差，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：有同學覺得用氯化鈣轉化沉淀誤差也會比較大，理由是：碳酸鈣的溶解度比碳酸鋇的溶解度大，并且相對分子質量比碳酸鋇的相對分子質量小，可以改用氫氧化鋇溶液，誤差會小一些．
故填：碳酸鈣的溶解度較大，并且相對分子質量較��；氫氧化鋇溶液．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．