题目内容
【题目】过滤在实验、生产、生活中有着广泛的应用。某研究性学习小组在实验室测定某含NaCl杂质的碳酸钠样品中Cl-的含量,其实验步骤如下:
①将100g样品溶于水得到溶液A。
②向A中加入稀HNO3酸化后,再加入沉淀剂B,使Cl-完全沉淀下来。
③进行如图所示操作,得到固体C,洗涤,干燥。
④称量得固体C的质量为2.87 g。
(1)沉淀剂B为________(填化学式)。
(2)向A中加入稀HNO3酸化的目的是_______________________。
(3)如何洗涤固体C: __________________。如果得到固体C后直接干燥、称量,会使样品中氯元素的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)该样品中氯元素的质量分数为________________。
【答案】AgNO3 除去溶液中的CO32- 沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水,使水刚好浸没沉淀,让水自然流下,重复2~3次 偏大 0.71%
【解析】
操作步骤中:①将100g样品溶于水得到A,A为含有氯化钠的碳酸钠溶液;
②向A中加入稀HNO3酸化后,硝酸和碳酸钠反应生成硝酸钠和二氧化碳、水,然后加入过量沉淀剂B,使Cl-完全沉淀下来,氯离子和银离子反应生成AgCl沉淀,则沉淀剂B为AgNO3溶液;
③进行过滤操作,分离难溶性固体AgCl和溶液,C为AgCl,然后将沉淀洗涤,干燥的纯净AgCl固体;
④称量得固体AgCl的质量为2.87g;
根据反应过程中根据Cl原子守恒得n(Cl-)=n(AgCl),所以由AgCl的量计算氯元素质量,从而确定氯离子质量分数。
操作步骤中:
(1)根据上述分析可知沉淀剂B是AgNO3溶液;
(2)A溶液中含有NaCl、Na2CO3,向其中加入稀HNO3,发生反应:Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+CO2↑+H2O,达到除去溶液中的CO32-离子的目的;
(3)沉淀C是AgCl,洗涤沉淀的方法是沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水,使水刚好浸没沉淀,让水自然流下,重复2~3次;
(4)根据Cl原子守恒得n(Cl-)=n(AgCl),n(AgCl)==0.02mol,则m(Cl-)=0.02mol×35.5g/mol=0.71g,故Cl元素质量分数=
×100%=0.71%。
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