Question

15．有一包NaCl的固體，其中可能含有Na₂CO₃、CaCO₃、CuSO₄（無水）中的一種或兩種．某化學興趣小組的同學欲探究該固體中的成分和測定其中NaCl的質(zhì)量分數(shù)，請你分析并回答下列問題：
Ⅰ．探究該固體的成分．如下圖：

根據(jù)以上實驗可知：
（1）由步驟①可知，該固體中一定沒有CuSO₄、CaCO₃（寫化學式）．
（2）步驟②中分離物質(zhì)的實驗操作名稱是過濾，該步發(fā)生反應的化學方程式是Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl．
（3）有同學提出，不需要進行實驗步驟③，也能判斷出該固體成分，你認為他判斷的依據(jù)是步驟①當固體溶于水得到無色液體，因為硫酸銅溶液是藍色的，則一定不含有硫酸銅；碳酸鈣不能溶于水，則一定不含有碳酸鈣；所以只可能含有碳酸鈉．
Ⅱ．測定該固體中NaCl的質(zhì)量分數(shù)．
另稱取m g固體，加水充分溶解，再加入足量的稀硝酸，加熱讓反應后的氣體充分逸出，然后滴加足量AgNO₃溶液，產(chǎn)生的沉淀經(jīng)過濾、洗滌、烘干，稱量為n g．
（4）實驗Ⅱ中加足量稀硝酸的目的是除去Na₂CO₃（填化學式），以確保沉淀產(chǎn)物單一．
（5）該固體中NaCl的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{117n}{287m}$×100%（用含m、n代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 Ⅰ．當固體溶于水得到無色液體，因為硫酸銅溶液是藍色的，則一定不含有硫酸銅；碳酸鈣不能溶于水，則一定不含有碳酸鈣；所以只可能含有碳酸鈉，又因碳酸鈉和氯化鋇反應產(chǎn)生的碳酸鋇沉淀，碳酸鋇和稀硝酸反應產(chǎn)生二氧化碳氣體和硝酸鋇，過濾可以將固體與液體分開，據(jù)此分析得出結(jié)論．
Ⅱ．加足量稀硝酸除去固體中的碳酸鈉，確保沉淀產(chǎn)物只是氯化銀，根據(jù)氯化銀的質(zhì)量分析．

解答 解：（1）步驟①當固體溶于水得到無色液體，因為硫酸銅溶液是藍色的，則一定不含有硫酸銅；碳酸鈣不能溶于水，則一定不含有碳酸鈣；所以只可能含有碳酸鈉，該固體中一定沒有CuSO₄、CaCO₃；
（2）步驟②中將固體與液體分開的操作是過濾；碳酸鈉和氯化鋇反應產(chǎn)生的碳酸鋇沉淀，化學方程式為Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl；
（3）步驟①當固體溶于水得到無色液體，因為硫酸銅溶液是藍色的，則一定不含有硫酸銅；碳酸鈣不能溶于水，則一定不含有碳酸鈣；所以只可能含有碳酸鈉，所以不需要進行實驗步驟③，也能判斷出該固體成分為NaCl和Na₂CO₃；
（4）固體成分為NaCl和Na₂CO₃，足量稀硝酸的目的是除去Na₂CO₃，以確保沉淀產(chǎn)物AgCl；
（5）設固體中含氯化鈉的質(zhì)量為x．
NaCl+AgNO₃═AgCl↓+NaNO₃
58.5        143.5
x           ng
$\frac{58.5}{x}$=$\frac{143.5}{ng}$
x=$\frac{58.5ng}{143.5}$
該固體中NaCl的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{\frac{58.5ng}{143.5}}{mg}$×100%=$\frac{117n}{287m}$×100%．
故答案為：（1）CuSO₄、CaCO₃；
（2）過濾；Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl；
（3）步驟①當固體溶于水得到無色液體，因為硫酸銅溶液是藍色的，則一定不含有硫酸銅；碳酸鈣不能溶于水，則一定不含有碳酸鈣；所以只可能含有碳酸鈉；
（4）Na₂CO₃；
（5）$\frac{117n}{287m}$×100%．

點評 解答本題要從物質(zhì)的顏色、物質(zhì)之間相互作用時的實驗現(xiàn)象等方面進行分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論．