Question

11．日本311大地震后災(zāi)區(qū)為預(yù)防傳染病的常用方法是消毒，常見的堿類物質(zhì)、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(jià)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(zhì)碳酸鈉，為了測定氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某工廠甲、乙兩實(shí)驗(yàn)員分別設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案：
甲的方案是：
準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)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(yīng)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(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{19700m1-10600m2}{197m1}$%；
（2）若該工業(yè)燒堿中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%，某養(yǎng)殖戶需配制2000g2%的氫氧化鈉溶液對禽舍進(jìn)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(jù)乙的實(shí)驗(yàn)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(rèn)為按照乙的方案進(jìn)行測定，會導(dǎo)致不可避免的誤差，例如：裝置內(nèi)空氣中的CO₂沒有排出；反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂未被完全吸收等．該設(shè)計(jì)中還有一個(gè)因素也會導(dǎo)致不可避免的誤差，你認(rèn)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(jù)氯化鋇與碳酸鈉反應(yīng)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(zhì)量可根據(jù)碳酸鋇的質(zhì)量m₂來求出，從而求出此燒堿樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）根據(jù)加水稀釋前后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量不變，計(jì)算加水稀釋所需要濃溶液的質(zhì)量．
乙的方案：
（1）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及連接方式，分析裝置圖中濃硫酸和堿石灰的作用；
（2）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及連接方式，對裝置產(chǎn)生的誤差進(jìn)行分析．

解答 解：甲的方案：
（1）依據(jù)氯化鋇與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇和氯化鈉書寫方程式為：BaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+BaCO₃↓，
設(shè)碳酸鈉的質(zhì)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(zhì)量是：m₁-x=$\frac{197m1-106m2}{197}$

此燒堿樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{197m1-106m2}{197m1}$×100%=$\frac{19700m1-10600m2}{197m1}$%；
（2）設(shè)需要這種工業(yè)燒堿的質(zhì)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(chǎn)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(yīng)產(chǎn)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(yīng)，從而造成測定誤差，此誤差因裝置關(guān)系而無法避免，分析所給的選項(xiàng)可以知道選項(xiàng)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(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳；
（2）③．

點(diǎn)評 在解此類題時(shí)，首先弄懂題意，從大量的敘述中找出有用的，此類題的起點(diǎn)高，但是落點(diǎn)低，答案大都是平時(shí)學(xué)過的，難度不大．