Question

11．日本311大地震后災區(qū)為預防傳染病的常用方法是消毒，常見的堿類物質、甲醛等都有較好的殺死病毒的作用．其中NaOH溶液因消毒效果好且廉價易得被廣泛使用，從而使工業(yè)燒堿用量增加．但工業(yè)燒堿中含有雜質碳酸鈉，為了測定氫氧化鈉的質量分數，某工廠甲、乙兩實驗員分別設計了實驗方案：
甲的方案是：
準確稱量一定質量的燒堿樣品（記為m₁）于燒杯中加蒸餾水溶解，再加入過量氯化鋇溶液至沉淀完全，然后過濾、洗滌、烘干、稱量得到的沉淀（記為m₂）．
（1）此反應的方程式為：BaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+BaCO₃↓，用上述字母表示此燒堿樣品中氫氧化鈉的質量分數$\frac{19700m1-10600m2}{197m1}$%；
（2）若該工業(yè)燒堿中氫氧化鈉的質量分數為80%，某養(yǎng)殖戶需配制2000g2%的氫氧化鈉溶液對禽舍進行殺菌消毒，需要這種工業(yè)燒堿50g．
乙的方案如下圖所示：

（1）根據乙的實驗裝置圖分析，濃硫酸的作用是吸水，堿石灰的作用是吸收二氧化碳．
（2）小明認為按照乙的方案進行測定，會導致不可避免的誤差，例如：裝置內空氣中的CO₂沒有排出；反應產生的CO₂未被完全吸收等．該設計中還有一個因素也會導致不可避免的誤差，你認為是下列因素中的（填序號）③．
①裝置的氣密性不好 ②加入的稀硫酸量不足 ③干燥管與空氣直接相通．

Answer 1

分析 甲的方案：
（1）依據氯化鋇與碳酸鈉反應生成碳酸鋇和氯化鈉書寫方程式，此燒堿樣品中碳酸鈉的質量可根據碳酸鋇的質量m₂來求出，從而求出此燒堿樣品中氫氧化鈉的質量分數．
（2）根據加水稀釋前后溶液中溶質質量不變，計算加水稀釋所需要濃溶液的質量．
乙的方案：
（1）根據物質的性質及連接方式，分析裝置圖中濃硫酸和堿石灰的作用；
（2）根據物質的性質及連接方式，對裝置產生的誤差進行分析．

解答 解：甲的方案：
（1）依據氯化鋇與碳酸鈉反應生成碳酸鋇和氯化鈉書寫方程式為：BaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+BaCO₃↓，
設碳酸鈉的質量為x
BaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+BaCO₃↓，
       106         197
        x          m₂
$\frac{106}{197}$=$\frac{x}{m2}$

x=$\frac{106m2}{197}$
那么此燒堿樣品中氫氧化鈉的質量是：m₁-x=$\frac{197m1-106m2}{197}$

此燒堿樣品中氫氧化鈉的質量分數=$\frac{197m1-106m2}{197m1}$×100%=$\frac{19700m1-10600m2}{197m1}$%；
（2）設需要這種工業(yè)燒堿的質量為x
x•80%=2000g×2%
解得：x=50g
乙的方案：
（1）濃硫酸有吸水性，在裝置中放置于堿石灰前，防止混在氣體中的水分對測定氣體二氧化碳產生影響；堿石灰可吸收二氧化碳，因此裝置中的堿石灰用來吸收反應產生的二氧化碳；
（2）由于裝置中不可避免地會存在二氧化碳的殘留，因此該裝置存在測定不精確的不可避免的誤差；而且堿石灰與大氣相通，空氣中的二氧化碳也會與堿石灰發(fā)生反應，從而造成測定誤差，此誤差因裝置關系而無法避免，分析所給的選項可以知道選項③符合剛才的分析，故選③；
故本題答案為：甲的方案：
（1）BaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+BaCO₃↓；$\frac{19700m1-10600m2}{197m1}$%；
（2）50；
乙的方案：
（1）吸水；吸收反應產生的二氧化碳；
（2）③．

點評 在解此類題時，首先弄懂題意，從大量的敘述中找出有用的，此類題的起點高，但是落點低，答案大都是平時學過的，難度不大．