Question

某同學設計如下實驗，測定Na₂CO₃、NaHCO₃和CaCO₃固體混合物中鈉元素的質量分數．實驗過程如下圖所示：

請回答：
（1）操作①、②的名稱依次為

 

，

 

_．
（2）原樣品中鈉元素的質量分數為

 

．
（3）若測定結果偏低，原因可能是

 

（填字母）．
a．溶液D中含有Na₂CO₃；b．溶液D中含有NaCl
c．操作③中固體沒有洗滌干凈；d．操作④中加入鹽酸的量不足．

Answer 1

分析：（1）根據混合物組成成分溶解性的不同，通過先溶解再過濾的方法，可除去混合物中的碳酸鈣；
（2）根據反應流程圖可知，混合物中鈉元素全部轉化為氯化鈉，由最后得到的氯化鈉的質量，根據化學變化前后元素質量不變，計算混合物中鈉元素的質量，鈉元素質量與混合物質量的比可計算原樣品中鈉元素的質量分數；
（3）分析操作過程中可能出現的情況對測定結果所造成的影響，判斷致使測定結果偏低原因．

解答：解：（1）通過溶解把碳酸鈣與溶液初步分離，然后經過過濾除去混合物中的碳酸鈣；
（2）所得17.55g氯化鈉中鈉元素的質量=17.55g×

23

58.5

×100%=6.90g
原樣品中鈉元素的質量分數=

6.90g

20.00g

×100%=34.5%
（3）a、由于碳酸鈉中鈉元素質量分數大于氯化鈉中鈉元素質量分數，因此溶液D中含有Na₂CO₃被當作NaCl計算，使得所計算的鈉元素質量偏低；造成測定結果偏低；
b、溶液D為反應后的氯化鈉溶液，因此溶液D中一定含有NaCl，此對測定結果不產生任何影響；
c、過濾后的碳酸鈣表面附有溶液，若在操作③中固體沒有洗滌干凈，會使得溶液中碳酸鈉、碳酸氫鈉質量偏小，造成測定結合偏低；
d、操作④中加入鹽酸的量不足，會使溶液D中含有未完全反應的碳酸鈉和碳酸氫鈉，灼燒后碳酸氫鈉變成碳酸鈉，結果和a情況一致，造成測定結果偏低；

故答案為：（1）溶解；過濾；（2）34.5%；（3）acd．

點評：根據實驗過程圖，判斷出混合物中鈉元素全部轉化為氯化鈉，是解答原樣品中鈉元素的質量分數的關鍵．