Question

【題目】中醫藥是中華文明的重要組成部分。中醫藥在2020抗擊新冠肺炎“戰疫”中起重要的作用。初中常見的很多化學物質都是中醫常用的藥物。芒硝的主要成分是硫酸鈉,在中醫藥中常用于濕熱積滯、腹滿脹痛、大便燥結等病癥治療。芒硝廣泛分布于我國各地,尤其以鹽堿地分布較多。

小青和小竹在了解芒硝的基本信息后，準備用鹽湖水制備少量的Na2SO4晶體。

[查閱資料]

I.鹽湖水中的溶質是NaCl、Na2CO3和Na2SO4.

II. NaCl、Na2CO3和Na2SO4在水中不同溫度下的溶解度如下表所示:

	0°C	10°C	20°C	30°C	40°C
NaCl	35.7g	35.8g	36.0g	36.3g	36.6g
Na2CO3	7g	12.2g	21.8g	39.7g	48.8g
Na2SO4	4.9g	9.1g	19.5g	40.8g	48.8g

（1）若要證明鹽湖水中含有NaCl、Na2CO3 和Na2SO4,可依次加入適量的__________(選填字母)，看到相應現象即可證明.

A AgNO3、H2SO4、BaCl2

B HCl、Ba(NO3)2、AgNO3

C HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3

[進行實驗]用鹽湖水制取少量Na2SO4晶體

小青方案	取少鹽湖水，蒸發濃縮，降溫結晶，過濾，洗滌，干燥

[實驗討論]

（2）同學們討論后認為小青的方案存在問題，因為用小青的方案得到的晶體除了含有硫酸鈉外,還含有____晶體雜質。小竹在小青方案的基礎上進行了改進,從而達到實驗目的,你認為小竹的改進方案是：_____________。

（3）小青的實驗方案中“洗滌晶體”這一操作最好使用飽和_____________溶液洗而不用水洗，以防止硫酸鈉固體溶于水造成晶體的損失。

[實驗拓展]小湖同學想通過實驗測得一定質鹽湖水中Na2CO3的溶質質量分數,設計了下圖所示裝置進行實驗，通過測定裝D中氫氧化鈉溶液的質量變化。然后計算,從而達到實驗目的。

（4）裝置B的作用是：_______________________。

（5）若將裝置C和D顛倒位置,則通過計算得出Na2CO3的溶質質量分數__________ (填“偏大”、 “偏小”或“無影響”) .

Answer 1

【答案】C 碳酸鈉 先向混合溶液中加入適量的稀硫酸，使稀硫酸與碳酸鈉反應產生硫酸鈉溶液 硫酸鈉 吸收A裝置中鹽酸揮發出的氯化氫氣體 偏大

【解析】

（1）若要證明鹽湖水中含有NaCl、Na2CO3 和Na2SO4,先加入稀硝酸，稀硝酸只能與碳酸鈉反應產生硝酸鈉和水和二氧化碳氣體，可以看到有氣泡產生，說明原溶液中有碳酸鈉，再加入硝酸鋇溶液，硝酸鋇只能與硫酸鈉反應產生硫酸鋇沉淀和硝酸鈉，可以看到有白色沉淀產生，說明原溶液中有硫酸鈉；過濾后，最后加入硝酸銀溶液，硝酸銀只能與氯化鈉反應產生氯化銀沉淀和硝酸鈉，可以看到有白色沉淀產生，說明原溶液中有氯化鈉；依次加入適量的溶液是：HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3；

故選：C。

（2）同學們討論后認為小青的方案存在問題，因為用小青的方案得到的晶體除了含有硫酸鈉外,還含有碳酸鈉晶體雜質。因為碳酸鈉的溶解度受溫度影響較大，隨著溫度的降低，碳酸鈉的溶解度明顯減小；小竹在小青方案的基礎上進行了改進,從而達到實驗目的,小竹的改進方案是：先向混合溶液中加入適量的稀硫酸，使稀硫酸與碳酸鈉反應產生硫酸鈉溶液，然后蒸發濃縮，降溫結晶，過濾，洗滌，干燥，可以得到較純凈的硫酸鈉晶體；

（3）小青的實驗方案中“洗滌晶體”這一操作最好使用飽和硫酸鈉溶液洗而不用水洗，以防止硫酸鈉固體溶于水造成晶體的損失，同時防止引入新雜質。

（4）裝置B的作用是：吸收A裝置中鹽酸揮發出的氯化氫氣體，防止干擾后續實驗；

（5）若將裝置C和D顛倒位置,則D裝置中的氫氧化鈉溶液能同時吸收二氧化碳氣體和水蒸氣，導致D裝置質量變化偏大；通過計算得出Na2CO3的溶質質量分數偏大 。