Question

【題目】興趣小組在做完鹽的性質實驗后，發現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，他們對這瓶固體的成分進行了探究。

（實驗驗證）

實驗步驟	現象	結論、分析及化學方程式
（1）取少量該樣品于于試管中，加入足量的水，溶解得到溶液。滴入過量的稀硝酸，再滴入過量的硝酸鋇溶液。	_____________	說明該固體中沒有有硫酸鈉。 先加入過量的硝酸的目的 是__________________。
（2）再繼續滴入幾滴硝酸銀溶液。	有白色沉淀生成。	說明該固體中__________。實驗結束所得溶液中一定含有的陽離子是_____。

（定量探究）（1）甲同學還想測定該固體中碳酸鈉的質量分數，利用如圖所示的實驗裝置（氣體氣密性良好）進行實驗，每一步反應均完全進行。

①為達實驗目的，首先稱取一定質量的該固體樣 品放入裝置甲中，然后進行有關實驗操作， 正確的順序是__________________（填序號，可重復）。

a．稱量裝置丙。 b．打開彈簧夾，通入足量的氮氣，關閉彈簧夾。

c．打開分液漏斗的活塞，注入足量的稀硫酸，關閉活塞。

②裝置乙的作用是______________________。

（2）乙同學取該碳酸鈉樣品12g，加水配成溶液，加入足量的氯化鈣溶液，過濾，洗滌，烘干。稱得濾渣質量為10g。請通過計算確定該樣品中Na2CO3的質量分數_______。（結果保留1位小數。）

Answer 1

【答案】 沒有沉淀產生 檢驗并除去碳酸鈉 有NaCl Na+、Ba2+、H+ bacba 除去水蒸氣 88.3%

【解析】【實驗驗證】根據硝酸鋇與硫酸鈉反應生成硫酸鋇白色沉淀解答；根據先加入過量的硝酸的目的是 檢驗并除去碳酸鈉解答；根據銀離子與氯離子反應生成氯化銀沉淀解答；根據檢驗碳酸鈉溶液則溶液中含有鈉離子，加入過量的硝酸鋇溶液，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根據實驗裝置圖的設置與連接方式可知，是通過測定碳酸鈉與稀硫酸反應后生成二氧化碳氣體的質量來推算出樣品中碳酸鈉的質量分析實驗操作順序；②根據濃硫酸有吸水性解答；（2）根據生成沉淀的質量結合反應的化學方程式計算解答。【實驗驗證】在實驗步驟（1）中加入過量的稀硝酸和硝酸鋇，根據結論：固體中沒有硫酸鈉，說明其實驗現象是：沒有白色沉淀生成；先加入過量的硝酸的目的是檢驗并除去碳酸鈉；在實驗步驟（2）中，（2）再繼續滴入幾滴硝酸銀溶液，有白色沉淀生成，說明該沉淀是氯化銀，所以此時的現象說明上層清液中含有的物質是氯離子，即說明該固體中混有氯化鈉 ；實驗結束所得溶液中，根據實驗步驟（1）加入的是過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，且檢測物是碳酸鈉，所以其中一定含有的陽離子是：Na+、Ba2+、H+；【定量探究】若要測定該固體中碳酸鈉的質量分數，根據實驗裝置圖的設置與連接方式可知，是通過測定碳酸鈉與稀硫酸反應后生成二氧化碳氣體的質量來推算出樣品中碳酸鈉的質量。（1）①為達實驗目的，首先稱取一定質量的該固體樣品放入裝置甲中，然后進行有關實驗操作，其操作順序應該首先排除甲裝置中的空氣及其中含有的二氧化碳氣體后，再稱量丙裝置的質量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后，為了確保產生的二氧化碳都會進入到丙裝置中，需要再次通入氮氣后，最后測量丙裝置的質量M2，碳酸鈉中產生的二氧化碳質量就是（M2-M1），然后就可以帶入化學方程式中計算求出碳酸鈉的質量，從而求出固體中碳酸鈉的質量分數，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，避免對后續實驗的檢測產生干擾，因為氫氧化鈉固體也能吸水導致其重量增加 。（2）設樣品中碳酸鈉的質量為x。

Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓

106 100

x 10g

x=10.6g

該樣品中Na2CO3的質量分數為×100％=88.3%

答：該樣品中Na2CO3的質量分數為88.3%。