Question

17．有一包NaCl固体，其中可能含有Na₂CO₃、CaCO₃、CuSO₄（无水）中的一种或两种，某兴趣小组的同学欲探究该固体中的成分和测定其中NaCl的质量分数，请你分析回答：

根据以上实验可知：
（1）由步骤①可知，该固体中一定没有CuSO₄、CaCO₃（写化学式）．
（2）步骤②中分离物质的实验操作名称是过滤，该步发生反应的化学方程式是Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl．
（3）有同学提出，不需要进行实验步骤③，也能判断出该固体成分，你认为他判断的依据是步骤①当固体溶于水得到无色液体，因为硫酸铜溶液是蓝色的，则一定不含有硫酸铜；碳酸钙不能溶于水，则一定不含有碳酸钙；所以只可能含有碳酸钠．
Ⅱ．测定该固体中NaCl的质量分数．
另称取ag固体，加水充分溶解，再加入足量的稀硝酸，加热让反应后的气体充分逸出，然后滴加足量AgNO₃溶液，产生的沉淀经过滤、洗涤、烘干，称量为bg．
（4）该固体中NaCl的质量分数为$\frac{117b}{287a}$×100%（用含a、b代数式表示）．

Answer 1

分析 Ⅰ．当固体溶于水得到无色液体，因为硫酸铜溶液是蓝色的，则一定不含有硫酸铜；碳酸钙不能溶于水，则一定不含有碳酸钙；所以只可能含有碳酸钠，又因碳酸钠和氯化钡反应产生的碳酸钡沉淀，碳酸钡和稀硝酸反应产生二氧化碳气体和硝酸钡，过滤可以将固体与液体分开，据此分析得出结论．
Ⅱ．加足量稀硝酸除去固体中的碳酸钠，确保沉淀产物只是氯化银，根据氯化银的质量分析．

解答 解：（1）步骤①当固体溶于水得到无色液体，因为硫酸铜溶液是蓝色的，则一定不含有硫酸铜；碳酸钙不能溶于水，则一定不含有碳酸钙；所以只可能含有碳酸钠，该固体中一定没有CuSO₄、CaCO₃；
（2）步骤②中将固体与液体分开的操作是过滤，碳酸钠和氯化钡反应产生的碳酸钡沉淀，化学方程式为：Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl；
（3）步骤①当固体溶于水得到无色液体，因为硫酸铜溶液是蓝色的，则一定不含有硫酸铜；碳酸钙不能溶于水，则一定不含有碳酸钙；所以只可能含有碳酸钠，所以不需要进行实验步骤③，也能判断出该固体成分为NaCl和Na₂CO₃；
（4）设固体中含氯化钠的质量为x．
NaCl+AgNO₃═AgCl↓+NaNO₃
58.5        143.5
x           bg
$\frac{58.5}{x}$=$\frac{143.5}{bg}$
x=$\frac{58.5bg}{143.5}$
该固体中NaCl的质量分数为$\frac{\frac{58.5bg}{143.5}}{ag}$×100%=$\frac{117b}{287a}$×100%．
故答案为：（1）CuSO₄、CaCO₃；
（2）过滤，Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl；
（3）步骤①当固体溶于水得到无色液体，因为硫酸铜溶液是蓝色的，则一定不含有硫酸铜；碳酸钙不能溶于水，则一定不含有碳酸钙；所以只可能含有碳酸钠；
（4）$\frac{117b}{287a}$×100%．

点评 在解此类题时，首先分析题中所给物质的性质和两两之间的反应，然后依据题中的现象判断各物质的存在性，最后进行验证即可．