Question

13．为测定硫酸钠和氯化钠混合物中硫酸钠的质量分数，甲乙两同学都按下列实验步骤进行实验：称量样品a g→溶解加过量的试剂A→过滤得沉淀B→洗涤B→烘干B并称量为b g→处理实验数据并得出结果．
（1）实验时，甲同学选用的A为AgNO₃溶液，乙同学选用的试剂A为BaCl₂溶液．试指出哪位同学选用的试剂不合理，为什么？（提示：Ag₂SO₄微溶）甲，除生成氯化银沉淀外还会有硫酸银沉淀，使实验结果产生很大的误差
（2）在合理操作下，如何检验加入的A是否过量？取加入A反应后的上层清液少量，加入到盛有稀硫酸的试管中，如果出现白色沉淀，证明A已经过量．
（3）怎样检验沉淀B已洗净？取最后一次洗涤滤液，向其中中滴加AgNO₃溶液，若无沉淀说明洗涤干净．
（4）过滤所需的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒．
（5）原混合物中硫酸钠的质量分数为（用字母表示）$\frac{142b}{233a}$×100%．

Answer 1

分析 根据题意可知，为测定硫酸钠和氯化钠混合物中硫酸钠的质量分数，实验步骤应为：称量样品a g→溶解加过量的氯化钡溶液→过滤得沉淀硫酸钡→洗涤硫酸钡→烘干硫酸钡并称量为b g→处理实验数据并得出结果，即根据硫酸钡的质量计算出硫酸钠的质量，再确定硫酸钠的质量分数，
（1）测定硫酸钠和氯化钠时，AgNO₃溶液既能与氯化钠产生沉淀也能与硫酸钠产生沉淀，BaCl₂溶液只与硫酸钠产生沉淀，与氯化钠没有反应，据此判断；
（2）在加试剂A后的上层清液中继续加A，看是否有沉淀出现，可判断加入的A是否过量；
（3）取洗涤沉淀B的最后一次洗涤滤液，检验其中是否有氯离子，可判断是否已洗净；
（4）根据过滤装置可知，过滤所需的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒；
（5）由反应Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl可知，产生b gBaSO₄所消耗的Na₂SO₄的质量为$\frac{142}{233}b$g，根据混合物中硫酸钠的质量分数=$\frac{硫酸钠的质量}{样品的质量}$×100%计算．

解答 解：根据题意可知，为测定硫酸钠和氯化钠混合物中硫酸钠的质量分数，实验步骤应为：称量样品a g→溶解加过量的氯化钡溶液→过滤得沉淀硫酸钡→洗涤硫酸钡→烘干硫酸钡并称量为b g→处理实验数据并得出结果，即根据硫酸钡的质量计算出硫酸钠的质量，再确定硫酸钠的质量分数，
（1）测定硫酸钠和氯化钠时，AgNO₃溶液既能与氯化钠产生沉淀也能与硫酸钠产生沉淀，使实验结果产生很大的误差，BaCl₂溶液只与硫酸钠产生沉淀，与氯化钠没有反应，所以甲同学选用的试剂不合理，
故答案为：甲，除生成氯化银沉淀外还会有硫酸银沉淀，使实验结果产生很大的误差；
（2）在加试剂A后的上层清液中继续加A，看是否有沉淀出现，可判断加入的A是否过量，具体操作为取加入A反应后的上层清液少量，加入到盛有稀硫酸的试管中，如果出现白色沉淀，证明A已经过量，
故答案为：取加入A反应后的上层清液少量，加入到盛有稀硫酸的试管中，如果出现白色沉淀，证明A已经过量；
（3）取洗涤沉淀B的最后一次洗涤滤液，检验其中是否有氯离子，可判断是否已洗净，操作为取最后一次洗涤滤液，向其中中滴加AgNO₃溶液，若无沉淀说明洗涤干净，
故答案为：取最后一次洗涤滤液，向其中中滴加AgNO₃溶液，若无沉淀说明洗涤干净；
（4）根据过滤装置可知，过滤所需的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒，故答案为：漏斗、烧杯、玻璃棒；
（5）由反应Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl可知，产生b gBaSO₄所消耗的Na₂SO₄的质量为$\frac{142}{233}b$g，所以混合物中硫酸钠的质量分数=$\frac{\frac{142}{233}b}{a}$×100%=$\frac{142b}{233a}$×100%，
故答案为：$\frac{142b}{233a}$×100%．

点评 本题从物质的物理性质、探究物质的组成到计算样品中某种物质的含量，多角度步步深入的考查了运用化学知识解答实际问题的多种能力，平时一定要灵活运用所学知识才能看清问题的实质，题目难度中等．