Question

課外活動小組為測定某變質氫氧化鈉固體中氫氧化鈉的質量分數，設計、進行了下面的實驗：
步驟一：取5g樣品放入50mL小燒杯中，加足量蒸餾水至樣品完全溶解；
步驟二：向燒杯中滴加氯化鋇試劑至不再產生沉淀止，過濾混合物；
步驟三：將濾得的沉淀干燥，稱得質量為1.97g
請根據實驗回答下面問題：
（1）有同學認為也可利用向樣品中加入稀鹽酸的方法測定氫氧化鈉的質量分數，請談談你對這個方案的看法．
（2）根據課外活動小組測定的數據計算出固體中氫氧化鈉的質量分數？（精確到0.1%）

Answer 1

解：（1）向變質的氫氧化鈉的樣品中加入稀鹽酸，滴入的稀鹽酸先與氫氧化鈉發生反應，待氫氧化鈉完全反應后才能與碳酸鈉發生反應，使測定時需要加入鹽酸的量較多；為測定較精確還需要對產生的二氧化碳進行干燥處理，防止水分隨氣體逸出，造成計算、操作過程繁瑣；
故答案為：加入的鹽酸沒有全部用于跟碳酸鈉反應，測定時所用鹽酸的量偏多．另外，反應中生成的二氧化碳還需進行干燥，造成計算、操作過程繁瑣；
（2）設原混合物中碳酸鈉的質量為x
Na₂CO₃+BaCl₂=2NaCl+BaCO₃↓
106 197
x 1.97g
=
x=1.06g
已變質固體中氫氧化鈉的質量分數=×100%=78.8%
答：固體中氫氧化鈉的質量分數為78.8%．
分析：（1）向變質的氫氧化鈉的樣品中加入稀鹽酸，滴入的稀鹽酸先與氫氧化鈉發生反應，待氫氧化鈉完全反應后才能與碳酸鈉發生反應；為測定較精確還需要對產生的二氧化碳進行干燥處理，造成計算、操作過程繁瑣；
（2）因為NaOH易吸收空氣中的CO₂而變質為Na₂CO₃，所以氯化鋇試劑至不再產生沉淀為止，過濾混合物得到的沉淀干燥、質量為1.97g是BaCO₃的質量．根據反應的化學方程式，由沉淀質量計算固體中氫氧化鈉的質量，從而完成固體中氫氧化鈉的質量分數的測定．
點評：對于有多種測定方案的問題在選擇或設計測定方法時，我們可以根據實驗的簡易程度、或計算的繁簡程度進行篩選．