Question

實驗室有一瓶碳酸鈉試劑，含少量硫酸鈉雜質．某學生設計如下實驗來確定其純度：
（1）有以下實驗操作步驟，其正確的操作順序是

 

．
A．稱取樣品W₁ g
B．加鹽酸酸化
C．用蒸餾水溶解
D．過濾  
E．加入過量的氯化鋇溶液    
F．洗滌  
G．干燥  
H．稱量沉淀質量為W₂ g
（2）酸化時鹽酸是否需過量，其原因是

 

；
（3）BaCl₂溶液要過量的目的是

 

，檢驗BaCl₂已過量的方法是

 

；
（4）洗滌的目的是

 

，檢驗沉淀已洗干凈的方法是

 

；
（5）樣品中Na₂CO₃的純度為

 

．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：實驗探究和數據處理題,實驗設計題

分析：（1）測量固體中碳酸鈉的純度，可將固體溶于水，在酸性條件下生成硫酸鋇沉淀，經過濾、洗滌、干燥后稱量硫酸鋇的質量，進而可確定碳酸鈉的純度；
（2）加入過量鹽酸，可排除碳酸鋇的影響，以免影響實驗結果；
（3）加入氯化鋇應過量，以保證硫酸鈉完全生成沉淀；
（4）洗滌的目的是除去固體表面吸附的離子，防止質量偏大，可用硝酸銀檢驗氯離子，以此確定是否洗滌干凈；
（5）根據硫酸鋇的質量，可知硫酸鈉的質量，進而可確定碳酸鈉的純度．

解答： 解：（1）測量固體中碳酸鈉的純度，可將固體溶于水，在酸性條件下生成硫酸鋇沉淀，經過濾、洗滌、干燥后稱量硫酸鋇的質量，進而可確定碳酸鈉的純度，操作順序為ACEBDFGH或者ACBEDFGH，故答案為：ACEBDFGH或者ACBEDFGH；
（2）CO₃^2-能與氯化鋇反應生成沉淀，如果沒有用鹽酸使其完全溶解，會影響測定結果的準確度，
故答案為：目的是使除去碳酸根離子的干擾或者使碳酸鋇完全溶解；
（3）如果氯化鋇過量，硫酸根離子完全沉淀，取上層清液再滴加氯化鋇就不會有沉淀生成，故可以檢驗氯化鋇是否已過量；
故答案為：BaCl₂溶液要過量的目的是使硫酸根完全沉淀；靜置取上層清液，加入BaCl₂溶液，若無白色沉淀生成證明已過量；
（4）沉淀可能附帶有氯離子，洗滌沉淀的目的是洗去表面的雜質與溶液殘留，防止固體質量偏大，如果洗滌干凈，滴加硝酸銀溶液就不會生成氯化銀白色沉淀，
故答案為：洗去表面的雜質與溶液殘留；取最后幾滴洗滌液，加入硝酸銀溶液，若無白色沉淀生成，證明已洗滌干凈；
（5）W₂ g為硫酸鋇的質量，則硫酸鈉的質量為

W2

233

×142g，所以碳酸鈉的質量為W₁ g-

W2

233

×142g，則樣品中Na₂CO₃的純度為

W1- 142W2 233

W1

×100%，
故答案為：

W1- 142W2 233

W1

×100%．

點評：本題考查實驗方案的理解與對操作的評價、離子的檢驗等，側重于學生的分析能力、實驗能力和計算能力的考查，難度不大，需要學生具有扎實的基礎與綜合運用分析能力．