Question

欲確定某碳酸鈉樣品（含有少量硫酸鈉）中其碳酸鈉的質量分數，可進行如下實驗：稱取樣品ag，加水溶解，在該溶液中加入過量的鹽酸使溶液呈酸性，再加入過量氯化鋇溶液，過濾、洗滌沉淀，并將沉淀烘干，稱量沉淀為bg．
請回答：
（1）溶液用鹽酸酸化的原因是______；
（2）需要加入過量氯化鋇溶液的原因是______；
（3）檢驗氯化鋇是否加入過量的方法是______；
（4）計算樣品中含Na₂CO₃質量分數的表達式是______．

Answer 1

（1）碳酸鈉和硫酸鈉都可以和氯化鋇溶液反應生成白色的沉淀，但是碳酸鋇可以溶于稀鹽酸，而硫酸鋇不溶于酸，即在酸性的環境中不能形成碳酸鋇沉淀，所以為了防止碳酸根離子干擾實驗現象，要加入稀鹽酸來酸化；
（2）加入過量的碳酸鋇為了將溶液中的硫酸根離子全部轉化為沉淀，以使結果更準確；
（3）如果加入的氯化鋇是過量的則在濾液中依然存在著鋇離子，那么若要驗證濾液中是否含有鋇離子，可以向濾液中加入硫酸鈉，看是否能夠產生沉淀，如果產生了沉淀，說明氯化鋇是過量的，如果沒有白色沉淀產生則說明氯化鋇不是過量的；
（4）根據題意可知發生的反應為硫酸鈉和氯化鋇的反應，同時生成硫酸鋇的質量為bg，所以可以據此求出硫酸鈉的質量，進而求出碳酸鈉的質量，然后得出樣品中碳酸鈉的質量分數；
設硫酸鈉的質量為x
BaCl₂+Na₂SO₄═2NaCl+BaSO₄↓
      142            233
      x               bg
   

142

233

=

x

bg

解得：x=

142b

233

g
所以碳酸鈉的質量分數可以表示為：

ag- 142bg 233

ag

×100%．
故答案為：（1）為了防止碳酸根離子干擾實驗現象；
（2）使硫酸根離子沉淀完全，得到更準確的結果；
（3）向濾液中加入硫酸鈉，如果產生沉淀則說明氯化鋇是過量的，反之則不是過量的；
（4）

ag- 142bg 233

ag

×100%．