题目内容
为了测定某光卤石（KCl?MgCl2?6H2O及少量NaCl杂质）样品中镁元素质量分数，课外小组设计如下方案：
方案Ⅰ：
①称取Wg样品，加适量水溶解，并配成500mL溶液；
②取25mL上述溶液，加入c1mol?L-1 NaOH溶液至沉淀不再增多为止，用去V1mL NaOH溶液；
③平行实验（即重复上述操作1～2次）；
④计算．
方案Ⅱ：
①同方案Ⅰ中的（1）；
②从配制的500mL的溶液中取25mL加入过量c1mol?L-1 NaOH溶液V1mL；
③加入2～3滴指示剂；
④用c2mol?L-1盐酸滴定至终点，用V2mL盐酸；
⑤平行实验2～3次；
⑥计算．
方案Ⅲ：
①同方案Ⅰ中的（1）；
②加入过量Na2CO3溶液；
③过滤，将沉淀洗涤烘干后，称量为W1g；
④平行实验；
⑤计算．
（1）方案Ⅰ中计算镁元素的质量分数为 ．
（2）方案Ⅱ中：
a．指示剂应选用 ；滴定终点如何判断
b．若实验过程中消耗盐酸的体积记录数据为：V1=18.56mL，V2=18.64mL，V3=18.00mL则计算时所取用的盐酸的体积是 mL．
c．此方案的优点为 ．
d．有下列操作引起镁质量分数偏大的是
①酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，未用标准液润洗
②滴定前尖嘴有气泡，滴定后消失
③开始平视读数，滴定结束俯视读数
④开始俯视读数，滴定结束仰视读数
（3）方案III中：如何判断加入的Na2CO3溶液已过量？
（4）你认为上述各方案中，在正确操作的情况下，可能造成误差较大的方案为 ．
方案Ⅰ：
①称取Wg样品，加适量水溶解，并配成500mL溶液；
②取25mL上述溶液，加入c1mol?L-1 NaOH溶液至沉淀不再增多为止，用去V1mL NaOH溶液；
③平行实验（即重复上述操作1～2次）；
④计算．
方案Ⅱ：
①同方案Ⅰ中的（1）；
②从配制的500mL的溶液中取25mL加入过量c1mol?L-1 NaOH溶液V1mL；
③加入2～3滴指示剂；
④用c2mol?L-1盐酸滴定至终点，用V2mL盐酸；
⑤平行实验2～3次；
⑥计算．
方案Ⅲ：
①同方案Ⅰ中的（1）；
②加入过量Na2CO3溶液；
③过滤，将沉淀洗涤烘干后，称量为W1g；
④平行实验；
⑤计算．
（1）方案Ⅰ中计算镁元素的质量分数为
（2）方案Ⅱ中：
a．指示剂应选用
b．若实验过程中消耗盐酸的体积记录数据为：V1=18.56mL，V2=18.64mL，V3=18.00mL则计算时所取用的盐酸的体积是
c．此方案的优点为
d．有下列操作引起镁质量分数偏大的是
①酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，未用标准液润洗
②滴定前尖嘴有气泡，滴定后消失
③开始平视读数，滴定结束俯视读数
④开始俯视读数，滴定结束仰视读数
（3）方案III中：如何判断加入的Na2CO3溶液已过量？
（4）你认为上述各方案中，在正确操作的情况下，可能造成误差较大的方案为
考点：探究物质的组成或测量物质的含量,镁、铝的重要化合物
专题：实验探究和数据处理题
分析：（1）方案Ⅰ是利用氢氧化钠沉淀镁离子过滤得到沉淀质量，结合镁元素守恒计算质量分数；
（2）方案Ⅱ是利用过量的氢氧化钠溶液沉淀镁离子，用盐酸滴定剩余的氢氧化钠溶液，计算得到与镁离子反应的氢氧化钠溶液中物质的量，得到镁离子物质的量计算镁元素质量分数；
a、盐酸滴定氢氧化钠选用指示剂酚酞，滴定到溶液红色恰好褪去且半分钟颜色不再变化，反应到终点；
b、舍弃实验3得到滴定溶液体积，误差太大，计算平均体积；
c、此实验滴定实验现象明显，终点准确误差小；
d、依据c（待测）=
分析，标准溶液体积增大则测定结果减小；
（3）判断加入的Na2CO3溶液是否过量的方法是取上层清液加入硝酸钡溶液看是否有沉淀生成；
（4）分析实验方案误差较大的是实验Ⅲ，过滤，称量步骤中都有可能产生误差．
（2）方案Ⅱ是利用过量的氢氧化钠溶液沉淀镁离子，用盐酸滴定剩余的氢氧化钠溶液，计算得到与镁离子反应的氢氧化钠溶液中物质的量，得到镁离子物质的量计算镁元素质量分数；
a、盐酸滴定氢氧化钠选用指示剂酚酞，滴定到溶液红色恰好褪去且半分钟颜色不再变化，反应到终点；
b、舍弃实验3得到滴定溶液体积，误差太大，计算平均体积；
c、此实验滴定实验现象明显，终点准确误差小；
d、依据c（待测）=
| c(标准)V(标准) |
| V(待测) |
（3）判断加入的Na2CO3溶液是否过量的方法是取上层清液加入硝酸钡溶液看是否有沉淀生成；
（4）分析实验方案误差较大的是实验Ⅲ，过滤，称量步骤中都有可能产生误差．
解答：
解：（1）方案Ⅰ是利用氢氧化钠沉淀镁离子过滤得到沉淀质量，结合镁元素守恒计算质量分数；
①称取Wg样品，加适量水溶解，并配成500mL溶液；
②取25mL上述溶液，加入c1mol?L-1 NaOH溶液至沉淀不再增多为止，用去V1mL NaOH溶液；
Mg（OH）2--2NaOH
镁离子物质的量=
×
mol=0.01c1V1；
镁元素质量分数=
×100%=
%
故答案为：
%；
（2）方案Ⅱ是利用过量的氢氧化钠溶液沉淀镁离子，用盐酸滴定剩余的氢氧化钠溶液，计算得到与镁离子反应的氢氧化钠溶液中物质的量，得到镁离子物质的量计算镁元素质量分数；
a、盐酸滴定氢氧化钠选用指示剂酚酞，滴定到溶液红色恰好褪去且半分钟颜色不再变化，反应到终点；
故答案为：酚酞；滴入最后一滴溶液红色恰好褪去且半分钟颜色不再变化；
b、舍弃实验3得到滴定溶液体积，误差太大，计算平均体积=
=18.60mL，故答案为：18.60；
c、方案的优点为终点准确判断，误差小，故答案为：滴定终点易确定，滴定误差小；
d、依据c（待测）=
分析，标准溶液体积增大则测定结果减小；
①酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，未用标准液润洗，测定标准溶液体积增大，则测定镁元素质量分数减小，故①不符合；
②滴定前尖嘴有气泡，滴定后消失，测定标准溶液体积增大，则测定镁元素质量分数减小，故②不符合；
③开始平视读数，滴定结束俯视读数，测定标准溶液体积增大，则测定镁元素质量分数减小，故③不符合；
④开始俯视读数，滴定结束仰视读数，测定标准溶液体积减小，则测定镁元素质量分数增大，故④符合；
故答案为：④；
（3）判断加入的Na2CO3溶液是否过量的方法是取上层清液加入硝酸钡溶液看是否有沉淀生成，方案III中：判断加入的Na2CO3溶液已过量的方法，取上层清液少许于试管中，加适量Ba（NO3）2溶液，若有沉淀生成，说明Na2CO3溶液已过量；
故答案为：取上层清液少许于试管中，加适量Ba（NO3）2溶液，若有沉淀生成，说明Na2CO3溶液已过量；
（4）分析实验方案误差较大的是实验Ⅲ，过滤，称量步骤中都有可能产生误差，故答案为：III．
①称取Wg样品，加适量水溶解，并配成500mL溶液；
②取25mL上述溶液，加入c1mol?L-1 NaOH溶液至沉淀不再增多为止，用去V1mL NaOH溶液；
Mg（OH）2--2NaOH
镁离子物质的量=
| 500 |
| 25 |
| c1V1×10-3 |
| 2 |
镁元素质量分数=
| 0.01c1V1×24 |
| W |
| 24c1V1 |
| W |
故答案为：
| 24c1V1 |
| W |
（2）方案Ⅱ是利用过量的氢氧化钠溶液沉淀镁离子，用盐酸滴定剩余的氢氧化钠溶液，计算得到与镁离子反应的氢氧化钠溶液中物质的量，得到镁离子物质的量计算镁元素质量分数；
a、盐酸滴定氢氧化钠选用指示剂酚酞，滴定到溶液红色恰好褪去且半分钟颜色不再变化，反应到终点；
故答案为：酚酞；滴入最后一滴溶液红色恰好褪去且半分钟颜色不再变化；
b、舍弃实验3得到滴定溶液体积，误差太大，计算平均体积=
| 18.56ml+18.64ml |
| 2 |
c、方案的优点为终点准确判断，误差小，故答案为：滴定终点易确定，滴定误差小；
d、依据c（待测）=
| c(标准)V(标准) |
| V(待测) |
①酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，未用标准液润洗，测定标准溶液体积增大，则测定镁元素质量分数减小，故①不符合；
②滴定前尖嘴有气泡，滴定后消失，测定标准溶液体积增大，则测定镁元素质量分数减小，故②不符合；
③开始平视读数，滴定结束俯视读数，测定标准溶液体积增大，则测定镁元素质量分数减小，故③不符合；
④开始俯视读数，滴定结束仰视读数，测定标准溶液体积减小，则测定镁元素质量分数增大，故④符合；
故答案为：④；
（3）判断加入的Na2CO3溶液是否过量的方法是取上层清液加入硝酸钡溶液看是否有沉淀生成，方案III中：判断加入的Na2CO3溶液已过量的方法，取上层清液少许于试管中，加适量Ba（NO3）2溶液，若有沉淀生成，说明Na2CO3溶液已过量；
故答案为：取上层清液少许于试管中，加适量Ba（NO3）2溶液，若有沉淀生成，说明Na2CO3溶液已过量；
（4）分析实验方案误差较大的是实验Ⅲ，过滤，称量步骤中都有可能产生误差，故答案为：III．
点评：本题考查了物质组成的分析判断，组成的实验测定方法和实验过程分析应用，掌握滴定实验过程是解题关键，掌握基础是关键，题目难度中等．
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过氧化钠可与CO2反应，当16.4g Na2O2完全与CO2作用后，生成的Na2CO3的质量为（ ）
| A、21.2 g |
| B、21.6 g |
| C、22.0 g |
| D、22.3 g |