Question

3．實(shí)驗(yàn)室測(cè)定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω（Na₂CO₃），稱取此混合物mg，溶于水中，配成溶液．
I．方案一：沉淀法．利用化學(xué)反應(yīng)把HCO₃^-、CO₃^2-完全轉(zhuǎn)化為沉淀，稱量干燥沉淀的質(zhì)量，由此計(jì)算混合物中ω（Na₂CO₃）．
（1）量取配置好的溶液于燒杯中，滴加足量沉淀劑，把溶液中HCO₃^-、CO₃^2-完全轉(zhuǎn)化為沉淀，應(yīng)選用的試劑是Ba（OH）₂溶液或Ca（OH）₂溶液．
（2）若選用（1）的沉淀劑沉淀后，過(guò)濾，洗滌沉淀，判斷沉淀是否洗凈的方法是取少量最后一次洗滌液，滴加Na₂SO₄溶液，如無(wú)沉淀，則沉淀已洗凈，反之則為未完成．
II．方案二：量氣法．如圖所示，量取配制好的溶液與足量稀硫酸溶液反應(yīng)，測(cè)定生成氣體的體積，由此計(jì)算混合物中ω（Na₂CO₃）．
（1）裝置中導(dǎo)管a的作用是平衡壓強(qiáng)、使液體順利滴下，消除加入稀硫酸引起的氣體體積誤差．
（2）正確讀取氣體體積的操作讀數(shù)前上下移動(dòng)c，使b、c的液面相平，讀數(shù)時(shí)，視線要和c的凹液面相切．
（3）某同學(xué)根據(jù)方案二的思路提出方案三：把生成的氣體通入足量的生石灰，測(cè)定增重的質(zhì)量，由此計(jì)算混合物中ω（Na₂CO₃），若按此方案，則測(cè)得的ω（Na₂CO₃）偏�。ㄌ睢捌�大”“偏小”或“無(wú)影響”）．為減小誤差，請(qǐng)完善他的方案應(yīng)先把氣體通入濃硫酸后再通入生石灰．

Answer 1

分析 I．方案一：（1）滴加足量沉淀劑，把溶液中HCO₃^-、CO₃^2-完全轉(zhuǎn)化為沉淀，關(guān)鍵是該沉淀劑能夠與碳酸氫根離子反應(yīng)生成沉淀；
（2）過(guò)濾，洗滌沉淀，判斷沉淀是否洗凈的方法，根據(jù)洗滌液中是否含有鋇離子檢驗(yàn)；
II．方案二：
（1）由于碳酸鹽與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大，所以裝置中導(dǎo)管a的作用是平衡壓強(qiáng)、使液體順利滴下；
（2）讀數(shù)是必須與外界大氣壓相同，所以注意事項(xiàng)為：①待冷卻至室溫才開始讀數(shù)，②讀數(shù)前左右液面相平；
（3）沉淀未干燥充分就稱量，則稱量值偏大，由于在質(zhì)量相等的條件下碳酸氫鈉產(chǎn)生的沉淀大于碳酸鈉產(chǎn)生的沉淀，據(jù)此判斷對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，應(yīng)通過(guò)濃硫酸干燥吸收水蒸氣后，再通入足量的生石灰．

解答 解：I．方案一：（1）Ba（OH）₂溶液或Ca（OH）₂溶液與HCO₃^-、CO₃^2-都發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，
故答案為：Ba（OH）₂溶液或Ca（OH）₂溶液；
（2）過(guò)濾，洗滌沉淀，判斷沉淀是否洗凈的方法，根據(jù)洗滌液中是否含有鋇離子檢驗(yàn)，取少量最后一次洗滌液，滴加Na₂SO₄溶液，如無(wú)沉淀，則沉淀已洗凈，反之則未完成，
故答案為：取少量最后一次洗滌液，滴加Na₂SO₄溶液，如無(wú)沉淀，則沉淀已洗凈，反之則未完成；
II．方案二：（1）由于碳酸鹽與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大，所以裝置中導(dǎo)管a的作用是平衡壓強(qiáng)、使液體順利滴下；消除加入稀硫酸引起的體積誤差，
故答案為：平衡壓強(qiáng)、使液體順利滴下，消除加入稀硫酸引起的氣體體積誤差；
（2）讀數(shù)是必須與外界大氣壓相同，所以注意事項(xiàng)為：①待冷卻至室溫才開始讀數(shù)，②讀數(shù)前左右液面相平，還要保證③眼睛視線與液面最低處相平，正確讀取氣體體積的操作，讀數(shù)前上下移動(dòng)c，使b、c的液面相平，讀數(shù)時(shí)，視線要和c的凹液面相切，
故答案為：讀數(shù)前上下移動(dòng)c，使b、c的液面相平，讀數(shù)時(shí)，視線要和c的凹液面相切；
（3）把生成的氣體通入足量的生石灰，測(cè)定增重的質(zhì)量，由此計(jì)算混合物中ω（Na₂CO₃），沉淀未干燥充分就稱量，則稱量值偏大，由于在質(zhì)量相等的條件下碳酸氫鈉產(chǎn)生的沉淀大于碳酸鈉產(chǎn)生的沉淀，所以如果稱量值偏大，則碳酸氫鈉的質(zhì)量偏大，則碳酸鈉的含量偏小，為減小誤差，請(qǐng)完善他的方案應(yīng)先把氣體通入濃硫酸后再通入生石灰，
故答案為：偏��；應(yīng)先把氣體通入濃硫酸后再通入生石灰．

點(diǎn)評(píng) 本題考查碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，題目難度中等，明確化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法及碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)為解答此題關(guān)鍵，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算能力．