Question

【題目】興趣小組在做完鹽的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)一瓶碳酸鈉固體可能混入了氯化鈉，硫酸鈉中的一種或兩種。為此，他們對(duì)這瓶固體的成分進(jìn)行了探究。

（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)象	結(jié)論、分析及化學(xué)方程式
（1）取少量該樣品于于試管中，加入足量的水，溶解得到溶液。滴入過(guò)量的稀硝酸，再滴入過(guò)量的硝酸鋇溶液。	_____________	說(shuō)明該固體中沒(méi)有有硫酸鈉。 先加入過(guò)量的硝酸的目的 是__________________。
（2）再繼續(xù)滴入幾滴硝酸銀溶液。	有白色沉淀生成。	說(shuō)明該固體中__________。實(shí)驗(yàn)結(jié)束所得溶液中一定含有的陽(yáng)離子是_____。

（定量探究）（1）甲同學(xué)還想測(cè)定該固體中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置（氣體氣密性良好）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每一步反應(yīng)均完全進(jìn)行。

①為達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�首先稱取一定質(zhì)量的該固體樣 品放入裝置甲中，然后進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作， 正確的順序是__________________（填序號(hào)，可重復(fù)）。

a．稱量裝置丙。 b．打開彈簧夾，通入足量的氮?dú)�，關(guān)閉彈簧夾。

c．打開分液漏斗的活塞，注入足量的稀硫酸，關(guān)閉活塞。

②裝置乙的作用是______________________。

（2）乙同學(xué)取該碳酸鈉樣品12g，加水配成溶液，加入足量的氯化鈣溶液，過(guò)濾，洗滌，烘干。稱得濾渣質(zhì)量為10g。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算確定該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______。（結(jié)果保留1位小數(shù)。）

Answer 1

【答案】 沒(méi)有沉淀產(chǎn)生 檢驗(yàn)并除去碳酸鈉 有NaCl Na+、Ba2+、H+ bacba 除去水蒸氣 88.3%

【解析】【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】根據(jù)硝酸鋇與硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀解答；根據(jù)先加入過(guò)量的硝酸的目的是 檢驗(yàn)并除去碳酸鈉解答；根據(jù)銀離子與氯離子反應(yīng)生成氯化銀沉淀解答；根據(jù)檢驗(yàn)碳酸鈉溶液則溶液中含有鈉離子，加入過(guò)量的硝酸鋇溶液，溶液中含有鋇離子，以及加入硝酸，溶液中含有氫離子解答；【定量探究】（1）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖的設(shè)置與連接方式可知，是通過(guò)測(cè)定碳酸鈉與稀硫酸反應(yīng)后生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量來(lái)推算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分析實(shí)驗(yàn)操作順序；②根據(jù)濃硫酸有吸水性解答；（2）根據(jù)生成沉淀的質(zhì)量結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算解答�！緦�(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】在實(shí)驗(yàn)步驟（1）中加入過(guò)量的稀硝酸和硝酸鋇，根據(jù)結(jié)論：固體中沒(méi)有硫酸鈉，說(shuō)明其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：沒(méi)有白色沉淀生成；先加入過(guò)量的硝酸的目的是檢驗(yàn)并除去碳酸鈉；在實(shí)驗(yàn)步驟（2）中，（2）再繼續(xù)滴入幾滴硝酸銀溶液，有白色沉淀生成，說(shuō)明該沉淀是氯化銀，所以此時(shí)的現(xiàn)象說(shuō)明上層清液中含有的物質(zhì)是氯離子，即說(shuō)明該固體中混有氯化鈉 ；實(shí)驗(yàn)結(jié)束所得溶液中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟（1）加入的是過(guò)量的稀硝酸和硝酸鋇溶液，步驟（2）加入的是幾滴硝酸銀溶液，且檢測(cè)物是碳酸鈉，所以其中一定含有的陽(yáng)離子是：Na+、Ba2+、H+；【定量探究】若要測(cè)定該固體中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖的設(shè)置與連接方式可知，是通過(guò)測(cè)定碳酸鈉與稀硫酸反應(yīng)后生成二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量來(lái)推算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量。（1）①為達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，首先稱取一定質(zhì)量的該固體樣品放入裝置甲中，然后進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作，其操作順序應(yīng)該首先排除甲裝置中的空氣及其中含有的二氧化碳?xì)怏w后，再稱量丙裝置的質(zhì)量M1，然后打開分液漏斗注入稀硫酸與樣品中的碳酸鈉充分反應(yīng)后，為了確保產(chǎn)生的二氧化碳都會(huì)進(jìn)入到丙裝置中，需要再次通入氮?dú)夂�，最后測(cè)量丙裝置的質(zhì)量M2，碳酸鈉中產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量就是（M2-M1），然后就可以帶入化學(xué)方程式中計(jì)算求出碳酸鈉的質(zhì)量，從而求出固體中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故正確的操作順序是bacba；②裝置乙的作用是除去氣體中的水蒸氣，避免對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)產(chǎn)生干擾，因?yàn)闅溲趸�鈉固體也能吸水導(dǎo)致其重量增加 。（2）設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x。

Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓

106 100

x 10g

x=10.6g

該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100％=88.3%

答：該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.3%。