Question

【题目】兴趣小组在做完盐的性质实验后，发现一瓶碳酸钠固体可能混入了氯化钠，硫酸钠中的一种或两种。为此，他们对这瓶固体的成分进行了探究。

（实验验证）

实验步骤	现象	结论、分析及化学方程式
（1）取少量该样品于于试管中，加入足量的水，溶解得到溶液。滴入过量的稀硝酸，再滴入过量的硝酸钡溶液。	_____________	说明该固体中没有有硫酸钠。 先加入过量的硝酸的目的 是__________________。
（2）再继续滴入几滴硝酸银溶液。	有白色沉淀生成。	说明该固体中__________。实验结束所得溶液中一定含有的阳离子是_____。

（定量探究）（1）甲同学还想测定该固体中碳酸钠的质量分数，利用如图所示的实验装置（气体气密性良好）进行实验，每一步反应均完全进行。

①为达实验目的，首先称取一定质量的该固体样 品放入装置甲中，然后进行有关实验操作， 正确的顺序是__________________（填序号，可重复）。

a．称量装置丙。 b．打开弹簧夹，通入足量的氮气，关闭弹簧夹。

c．打开分液漏斗的活塞，注入足量的稀硫酸，关闭活塞。

②装置乙的作用是______________________。

（2）乙同学取该碳酸钠样品12g，加水配成溶液，加入足量的氯化钙溶液，过滤，洗涤，烘干。称得滤渣质量为10g。请通过计算确定该样品中Na2CO3的质量分数_______。（结果保留1位小数。）

Answer 1

【答案】 没有沉淀产生 检验并除去碳酸钠 有NaCl Na+、Ba2+、H+ bacba 除去水蒸气 88.3%

【解析】【实验验证】根据硝酸钡与硫酸钠反应生成硫酸钡白色沉淀解答；根据先加入过量的硝酸的目的是 检验并除去碳酸钠解答；根据银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀解答；根据检验碳酸钠溶液则溶液中含有钠离子，加入过量的硝酸钡溶液，溶液中含有钡离子，以及加入硝酸，溶液中含有氢离子解答；【定量探究】（1）①根据实验装置图的设置与连接方式可知，是通过测定碳酸钠与稀硫酸反应后生成二氧化碳气体的质量来推算出样品中碳酸钠的质量分析实验操作顺序；②根据浓硫酸有吸水性解答；（2）根据生成沉淀的质量结合反应的化学方程式计算解答。【实验验证】在实验步骤（1）中加入过量的稀硝酸和硝酸钡，根据结论：固体中没有硫酸钠，说明其实验现象是：没有白色沉淀生成；先加入过量的硝酸的目的是检验并除去碳酸钠；在实验步骤（2）中，（2）再继续滴入几滴硝酸银溶液，有白色沉淀生成，说明该沉淀是氯化银，所以此时的现象说明上层清液中含有的物质是氯离子，即说明该固体中混有氯化钠 ；实验结束所得溶液中，根据实验步骤（1）加入的是过量的稀硝酸和硝酸钡溶液，步骤（2）加入的是几滴硝酸银溶液，且检测物是碳酸钠，所以其中一定含有的阳离子是：Na+、Ba2+、H+；【定量探究】若要测定该固体中碳酸钠的质量分数，根据实验装置图的设置与连接方式可知，是通过测定碳酸钠与稀硫酸反应后生成二氧化碳气体的质量来推算出样品中碳酸钠的质量。（1）①为达实验目的，首先称取一定质量的该固体样品放入装置甲中，然后进行有关实验操作，其操作顺序应该首先排除甲装置中的空气及其中含有的二氧化碳气体后，再称量丙装置的质量M1，然后打开分液漏斗注入稀硫酸与样品中的碳酸钠充分反应后，为了确保产生的二氧化碳都会进入到丙装置中，需要再次通入氮气后，最后测量丙装置的质量M2，碳酸钠中产生的二氧化碳质量就是（M2-M1），然后就可以带入化学方程式中计算求出碳酸钠的质量，从而求出固体中碳酸钠的质量分数，故正确的操作顺序是bacba；②装置乙的作用是除去气体中的水蒸气，避免对后续实验的检测产生干扰，因为氢氧化钠固体也能吸水导致其重量增加 。（2）设样品中碳酸钠的质量为x。

Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓

106 100

x 10g

x=10.6g

该样品中Na2CO3的质量分数为×100％=88.3%

答：该样品中Na2CO3的质量分数为88.3%。