Question

13．為測定硫酸鈉和氯化鈉混合物中硫酸鈉的質量分數，甲乙兩同學都按下列實驗步驟進行實驗：稱量樣品a g→溶解加過量的試劑A→過濾得沉淀B→洗滌B→烘干B并稱量為b g→處理實驗數據并得出結果．
（1）實驗時，甲同學選用的A為AgNO₃溶液，乙同學選用的試劑A為BaCl₂溶液．試指出哪位同學選用的試劑不合理，為什么？（提示：Ag₂SO₄微溶）甲，除生成氯化銀沉淀外還會有硫酸銀沉淀，使實驗結果產生很大的誤差
（2）在合理操作下，如何檢驗加入的A是否過量？取加入A反應后的上層清液少量，加入到盛有稀硫酸的試管中，如果出現白色沉淀，證明A已經過量．
（3）怎樣檢驗沉淀B已洗凈？取最后一次洗滌濾液，向其中中滴加AgNO₃溶液，若無沉淀說明洗滌干凈．
（4）過濾所需的玻璃儀器是漏斗、燒杯、玻璃棒．
（5）原混合物中硫酸鈉的質量分數為（用字母表示）$\frac{142b}{233a}$×100%．

Answer 1

分析 根據題意可知，為測定硫酸鈉和氯化鈉混合物中硫酸鈉的質量分數，實驗步驟應為：稱量樣品a g→溶解加過量的氯化鋇溶液→過濾得沉淀硫酸鋇→洗滌硫酸鋇→烘干硫酸鋇并稱量為b g→處理實驗數據并得出結果，即根據硫酸鋇的質量計算出硫酸鈉的質量，再確定硫酸鈉的質量分數，
（1）測定硫酸鈉和氯化鈉時，AgNO₃溶液既能與氯化鈉產生沉淀也能與硫酸鈉產生沉淀，BaCl₂溶液只與硫酸鈉產生沉淀，與氯化鈉沒有反應，據此判斷；
（2）在加試劑A后的上層清液中繼續加A，看是否有沉淀出現，可判斷加入的A是否過量；
（3）取洗滌沉淀B的最后一次洗滌濾液，檢驗其中是否有氯離子，可判斷是否已洗凈；
（4）根據過濾裝置可知，過濾所需的玻璃儀器是漏斗、燒杯、玻璃棒；
（5）由反應Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl可知，產生b gBaSO₄所消耗的Na₂SO₄的質量為$\frac{142}{233}b$g，根據混合物中硫酸鈉的質量分數=$\frac{硫酸鈉的質量}{樣品的質量}$×100%計算．

解答 解：根據題意可知，為測定硫酸鈉和氯化鈉混合物中硫酸鈉的質量分數，實驗步驟應為：稱量樣品a g→溶解加過量的氯化鋇溶液→過濾得沉淀硫酸鋇→洗滌硫酸鋇→烘干硫酸鋇并稱量為b g→處理實驗數據并得出結果，即根據硫酸鋇的質量計算出硫酸鈉的質量，再確定硫酸鈉的質量分數，
（1）測定硫酸鈉和氯化鈉時，AgNO₃溶液既能與氯化鈉產生沉淀也能與硫酸鈉產生沉淀，使實驗結果產生很大的誤差，BaCl₂溶液只與硫酸鈉產生沉淀，與氯化鈉沒有反應，所以甲同學選用的試劑不合理，
故答案為：甲，除生成氯化銀沉淀外還會有硫酸銀沉淀，使實驗結果產生很大的誤差；
（2）在加試劑A后的上層清液中繼續加A，看是否有沉淀出現，可判斷加入的A是否過量，具體操作為取加入A反應后的上層清液少量，加入到盛有稀硫酸的試管中，如果出現白色沉淀，證明A已經過量，
故答案為：取加入A反應后的上層清液少量，加入到盛有稀硫酸的試管中，如果出現白色沉淀，證明A已經過量；
（3）取洗滌沉淀B的最后一次洗滌濾液，檢驗其中是否有氯離子，可判斷是否已洗凈，操作為取最后一次洗滌濾液，向其中中滴加AgNO₃溶液，若無沉淀說明洗滌干凈，
故答案為：取最后一次洗滌濾液，向其中中滴加AgNO₃溶液，若無沉淀說明洗滌干凈；
（4）根據過濾裝置可知，過濾所需的玻璃儀器是漏斗、燒杯、玻璃棒，故答案為：漏斗、燒杯、玻璃棒；
（5）由反應Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl可知，產生b gBaSO₄所消耗的Na₂SO₄的質量為$\frac{142}{233}b$g，所以混合物中硫酸鈉的質量分數=$\frac{\frac{142}{233}b}{a}$×100%=$\frac{142b}{233a}$×100%，
故答案為：$\frac{142b}{233a}$×100%．

點評 本題從物質的物理性質、探究物質的組成到計算樣品中某種物質的含量，多角度步步深入的考查了運用化學知識解答實際問題的多種能力，平時一定要靈活運用所學知識才能看清問題的實質，題目難度中等．