Question

17．有一包NaCl固體，其中可能含有Na₂CO₃、CaCO₃、CuSO₄（無水）中的一種或兩種，某興趣小組的同學(xué)欲探究該固體中的成分和測定其中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，請你分析回答：

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)可知：
（1）由步驟①可知，該固體中一定沒有CuSO₄、CaCO₃（寫化學(xué)式）．
（2）步驟②中分離物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作名稱是過濾，該步發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl．
（3）有同學(xué)提出，不需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟③，也能判斷出該固體成分，你認(rèn)為他判斷的依據(jù)是步驟①當(dāng)固體溶于水得到無色液體，因?yàn)榱蛩徙~溶液是藍(lán)色的，則一定不含有硫酸銅；碳酸鈣不能溶于水，則一定不含有碳酸鈣；所以只可能含有碳酸鈉．
Ⅱ．測定該固體中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
另稱取ag固體，加水充分溶解，再加入足量的稀硝酸，加熱讓反應(yīng)后的氣體充分逸出，然后滴加足量AgNO₃溶液，產(chǎn)生的沉淀經(jīng)過濾、洗滌、烘干，稱量為bg．
（4）該固體中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{117b}{287a}$×100%（用含a、b代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 Ⅰ．當(dāng)固體溶于水得到無色液體，因?yàn)榱蛩徙~溶液是藍(lán)色的，則一定不含有硫酸銅；碳酸鈣不能溶于水，則一定不含有碳酸鈣；所以只可能含有碳酸鈉，又因碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生的碳酸鋇沉淀，碳酸鋇和稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w和硝酸鋇，過濾可以將固體與液體分開，據(jù)此分析得出結(jié)論．
Ⅱ．加足量稀硝酸除去固體中的碳酸鈉，確保沉淀產(chǎn)物只是氯化銀，根據(jù)氯化銀的質(zhì)量分析．

解答 解：（1）步驟①當(dāng)固體溶于水得到無色液體，因?yàn)榱蛩徙~溶液是藍(lán)色的，則一定不含有硫酸銅；碳酸鈣不能溶于水，則一定不含有碳酸鈣；所以只可能含有碳酸鈉，該固體中一定沒有CuSO₄、CaCO₃；
（2）步驟②中將固體與液體分開的操作是過濾，碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生的碳酸鋇沉淀，化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl；
（3）步驟①當(dāng)固體溶于水得到無色液體，因?yàn)榱蛩徙~溶液是藍(lán)色的，則一定不含有硫酸銅；碳酸鈣不能溶于水，則一定不含有碳酸鈣；所以只可能含有碳酸鈉，所以不需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟③，也能判斷出該固體成分為NaCl和Na₂CO₃；
（4）設(shè)固體中含氯化鈉的質(zhì)量為x．
NaCl+AgNO₃═AgCl↓+NaNO₃
58.5        143.5
x           bg
$\frac{58.5}{x}$=$\frac{143.5}{bg}$
x=$\frac{58.5bg}{143.5}$
該固體中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{\frac{58.5bg}{143.5}}{ag}$×100%=$\frac{117b}{287a}$×100%．
故答案為：（1）CuSO₄、CaCO₃；
（2）過濾，Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl；
（3）步驟①當(dāng)固體溶于水得到無色液體，因?yàn)榱蛩徙~溶液是藍(lán)色的，則一定不含有硫酸銅；碳酸鈣不能溶于水，則一定不含有碳酸鈣；所以只可能含有碳酸鈉；
（4）$\frac{117b}{287a}$×100%．

點(diǎn)評(píng) 在解此類題時(shí)，首先分析題中所給物質(zhì)的性質(zhì)和兩兩之間的反應(yīng)，然后依據(jù)題中的現(xiàn)象判斷各物質(zhì)的存在性，最后進(jìn)行驗(yàn)證即可．