Question

2．侯氏制堿法制得的純堿（Na₂CO₃）中常含有少量氯化鈉．某化學興趣小組的同學擬測定某純堿樣品中Na₂CO₃的質量分數．

【方案一】沉淀分析法（如圖1所示）則：
（1）“操作Ⅰ”的名稱是過濾．
（2）溶液M中含有的陽離子有鈉離子、鈣離子．
（3）確定CaCl₂溶液是否過量的方法是A．
A．取上層清液，滴加CaCl₂溶液，如果無沉淀，則過量
B．向溶液M中滴加CaCl₂溶液，如果有沉淀，則過量
（4）若沉淀A沒有洗滌烘干，導致Na₂CO₃的質量分數偏大（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．判斷沉淀A洗凈的方法是：取最后一次洗滌所得濾液，滴加AgNO₃溶液，若無（填“有”或“無”）白色沉淀，則洗滌干凈．
（5）樣品中Na₂CO₃的質量分數為$\frac{106n}{m}$%（用字母m、n的代數式表示）．
【方案二】氣體分析法（如圖2所示）
（1）A裝置中反應的化學方程式為 Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，盛稀硫酸的儀器名稱為分液漏斗．
（2）通過稱量C裝置在反應前后的質量，即可求得產生二氧化碳的質量．
（3）理論上【方法二】比【方案一】會產生較大的誤差，原因是空氣中的二氧化碳和水蒸氣能被C裝置吸收．

Answer 1

分析 【方案一】
過濾能把固體和液體分離；
碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；
氯離子能和銀離子結合生成白色沉淀氯化銀；
根據反應的化學方程式及其提供的數據可以進行相關方面的計算．
（1）“操作Ⅰ”的名稱是 過濾．
（2）溶液M中含有的陽離子有 鈉離子、鈣離子．
【方案二】
氫氧化鈉固體能夠吸收水蒸氣和二氧化碳．

解答 解：【方案一】
（1）“操作Ⅰ”的名稱是過濾．
故填：過濾．
（2）溶液M中含有的陽離子有鈉離子和過量的鈣離子．
故填：鈉離子、鈣離子．
（3）確定CaCl₂溶液是否過量的方法是取上層清液，滴加CaCl₂溶液，如果無沉淀，說明溶液中不含有碳酸鈉，進一步說明氯化鈣已經足量．
故填：A．
（4）若沉淀A沒有洗滌烘干，會導致碳酸鈣質量偏大，從而導致計算的碳酸鈉質量偏大，進一步導致Na₂CO₃的質量分數偏大；
判斷沉淀A洗凈的方法是：取最后一次洗滌所得濾液，滴加AgNO₃溶液，若無白色沉淀，說明濾液中不含有氯離子，則說明已經洗滌干凈．
故填：偏大；無．
（5）設碳酸鈉質量為x，
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl，
106                    100
x                        ng
$\frac{106}{x}$=$\frac{100}{ng}$，
x=$\frac{106}{100}$ng，
樣品中Na₂CO₃的質量分數為：$\frac{106ng}{100mg}$×100%=$\frac{106n}{m}$%，
故填：$\frac{106n}{m}$%．
【方案二】
（1）盛稀硫酸的儀器名稱是分液漏斗．
故填：分液漏斗．
（3）理論上【方法二】比【方案一】會產生較大的誤差，原因是空氣中的二氧化碳和水蒸氣能被C裝置吸收，導致計算的二氧化碳質量偏大，從而導致計算的碳酸鈉質量分數偏大．
故填：空氣中的二氧化碳和水蒸氣能被C裝置吸收．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．