Question

某同学设计如下实验，测定Na₂CO₃、NaHCO₃和CaCO₃固体混合物中钠元素的质量分数．实验过程如下图所示：

请回答：
（1）操作①、②的名称依次为

 

，

 

_．
（2）原样品中钠元素的质量分数为

 

．
（3）若测定结果偏低，原因可能是

 

（填字母）．
a．溶液D中含有Na₂CO₃；b．溶液D中含有NaCl
c．操作③中固体没有洗涤干净；d．操作④中加入盐酸的量不足．

Answer 1

分析：（1）根据混合物组成成分溶解性的不同，通过先溶解再过滤的方法，可除去混合物中的碳酸钙；
（2）根据反应流程图可知，混合物中钠元素全部转化为氯化钠，由最后得到的氯化钠的质量，根据化学变化前后元素质量不变，计算混合物中钠元素的质量，钠元素质量与混合物质量的比可计算原样品中钠元素的质量分数；
（3）分析操作过程中可能出现的情况对测定结果所造成的影响，判断致使测定结果偏低原因．

解答：解：（1）通过溶解把碳酸钙与溶液初步分离，然后经过过滤除去混合物中的碳酸钙；
（2）所得17.55g氯化钠中钠元素的质量=17.55g×

23

58.5

×100%=6.90g
原样品中钠元素的质量分数=

6.90g

20.00g

×100%=34.5%
（3）a、由于碳酸钠中钠元素质量分数大于氯化钠中钠元素质量分数，因此溶液D中含有Na₂CO₃被当作NaCl计算，使得所计算的钠元素质量偏低；造成测定结果偏低；
b、溶液D为反应后的氯化钠溶液，因此溶液D中一定含有NaCl，此对测定结果不产生任何影响；
c、过滤后的碳酸钙表面附有溶液，若在操作③中固体没有洗涤干净，会使得溶液中碳酸钠、碳酸氢钠质量偏小，造成测定结合偏低；
d、操作④中加入盐酸的量不足，会使溶液D中含有未完全反应的碳酸钠和碳酸氢钠，灼烧后碳酸氢钠变成碳酸钠，结果和a情况一致，造成测定结果偏低；

故答案为：（1）溶解；过滤；（2）34.5%；（3）acd．

点评：根据实验过程图，判断出混合物中钠元素全部转化为氯化钠，是解答原样品中钠元素的质量分数的关键．