Question

6．為了測定工業(yè)純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（含少量NaCl），甲、乙兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)方案．
學(xué)生甲的實(shí)驗(yàn)流程如圖所示：

學(xué)生乙設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①稱取樣品，為1.150g；
②溶解后配成250mL溶液；
③取20mL上述溶液，加入甲基橙2～3滴；
④用0.1140mol/L的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸進(jìn)行滴定；
⑤數(shù)據(jù)處理．
回答下列問題：
（1）甲同學(xué)設(shè)計(jì)的方案中試劑A可以選用ab（填編號）
a．CaCl₂ b．BaCl₂　　　c．AgNO₃
（2）操作Ⅱ后還應(yīng)對濾渣依次進(jìn)行①洗滌、②烘干兩個(gè)實(shí)驗(yàn)操作步驟．其中，證明前面一步的操作已經(jīng)完成的方法是取最后一次洗滌液，加入AgNO₃無沉淀證明洗滌干凈；
（3）學(xué)生乙某次實(shí)驗(yàn)開始滴定時(shí)，鹽酸溶液的刻度在0.00mL處，當(dāng)?shù)沃咙S色至橙色，半分鐘不褪色時(shí)達(dá)到滴定終點(diǎn)，此時(shí)鹽酸溶液的刻度在14.90mL處，乙同學(xué)以該次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算此樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.98或97.85%（保留兩位小數(shù)）．乙同學(xué)的這次實(shí)驗(yàn)結(jié)果與老師給出的理論值非常接近，但老師最終認(rèn)定他的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)不合格，你認(rèn)為可能的原因是什么？沒有做平行試驗(yàn)取平均值．

Answer 1

分析 （1）加入沉淀劑A后使碳酸根離子轉(zhuǎn)化成沉淀，可以使用氯化鈣、氯化鋇溶液，不能使用硝酸銀溶液；
（2）稱量沉淀的質(zhì)量前，需要除去沉淀表明的雜質(zhì)、水，據(jù)此判斷①②操作方法；洗滌液中若不含氯離子，可以證明已經(jīng)洗滌干凈；
（3）甲基橙的變色范圍為3.1～4.4，滴定結(jié)束時(shí)溶液由黃色變?yōu)槌壬�；根�?jù)反應(yīng)關(guān)系式及消耗鹽酸的體積計(jì)算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；滴定操作中，為了減小誤差，需要多次操作取平均值．

解答 解：（1）為了測定工業(yè)純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（含少量NaCl），加入沉淀劑后將碳酸根離子轉(zhuǎn)化成沉淀，可以用CaCl₂、BaCl₂，由于硝酸銀溶液能夠與碳酸根離子、氯離子反應(yīng)，所以不能使用硝酸銀溶液，
故答案為：ab；
（2）稱量沉淀的質(zhì)量前，為了減小誤差，需要對沉淀進(jìn)行洗滌、烘干操作，從而除去沉淀中的氯化鈉、水；檢驗(yàn)沉淀已經(jīng)洗滌干凈的操作方法為：取最后一次洗滌液，加入AgNO₃無沉淀證明洗滌干凈，
故答案為：洗滌；烘干； 取最后一次洗滌液，加入AgNO₃無沉淀證明洗滌干凈；
（3）滴定結(jié)束前溶液顯示堿性，為黃色，滴定結(jié)束時(shí)溶液變?yōu)槌壬�，則滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為：溶液由黃色變?yōu)槌壬�，且半分鐘不褪色�?br />鹽酸溶液的刻度在14.90mL處，消耗HCl的物質(zhì)的量為：0.1140mol/L×0.01490L=0.0016986mol，根據(jù)關(guān)系式Na₂CO₃～2HCl可知，20mL該溶液中含有碳酸鈉的物質(zhì)的量為：0.0016986mol×$\frac{1}{2}$=0.0008493mol，則250mL溶液中含有的碳酸鈉的物質(zhì)的量為：0.0008493mol×$\frac{250mL}{20mL}$=0.01061625mol，所以樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{106g/mol×0.01061625mol}{1.150g}$×100%=97.85%或0.98；
滴定操作測量純度時(shí)，為了減小誤差，需要多次滴定取平均值，而乙同學(xué)沒有沒有做平行試驗(yàn)取平均值，所以設(shè)計(jì)的方案不合格，
故答案為：黃色至橙色，半分鐘不褪色； 0.98或97.85%；沒有做平行試驗(yàn)取平均值．

點(diǎn)評 本題考查了探究物質(zhì)組成、測量物質(zhì)含量的方法，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，注意掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法；（3）中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為易錯(cuò)點(diǎn)，注意正確保留有效數(shù)字．