Question

我区某盐湖生产天然碱，天然碱的主体成份是碳酸钠，还含有少量的食盐和泥沙．为了测定天然碱中碳酸钠的质量分数，现设计了甲、乙两种不同的实验操作流程方案．
甲方案：

回答：
（1）甲方案中操作①发生化学反应的方程式为______．
（2）乙方案中操作②加入过量石灰水的原因是______．
（3）甲、乙两方案在最后一步计算碳酸钠的质量分数时，还缺少的数据是______．通过操作④可以得到此数据，操作④的名称是______．
（4）比较哪个方案测得的结果更准确？说明原因．______．

Answer

甲方案：实验流程是利用碳酸钠和盐酸反应放出的二氧化碳与澄清石灰水反应生成沉淀来测定碳酸钠的含量．
乙方案：实验流程是利用碳酸钠直接与澄清石灰水反应生成沉淀来测定碳酸钠的含量．
对比两方案可知甲方案是通过生成的气体被吸收，实验的关键是二氧化碳是否被完全吸收．
【解析】
（1）碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和二氧化碳气体、水．配平即可．
故答案为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
（2）实验的关键是保证碳酸钠全部转换为碳酸钙沉淀，所以要求加入的石灰水必须过量，以使碳酸钠全部反应．
故答案为：使Na2CO3全部转化为沉淀
（3）根据实验流程可知要计算出碳酸钠的含量，必须通过最终得到的白色固体碳酸钙的质量来进行计算，所以实验中两种方案都没有测定白色固体的质量，应称量固体的质量．
故答案为：白色固体的质量、称量．
（4）测定混合物中组成的含量常采用两种方法，一种是转换为气体，利用测气体的体积或气体转换为沉淀；另一种方法是转换为沉淀．第一种方法的缺点是残留在装置中气体不会被完全吸收，导致误差．
故答案为：乙方案，原因是甲方案中通过气体CO2转化为CaCO3沉淀过程中CO2不易吸收完全，使测定结果数值偏低．