为了测定由NaCl和Na2SO4组成混合物中Na2SO4的质量分数,某同学设计了如下实验步骤:①称取a克样品,加水溶解;②加入过量试剂A;③将所得的沉淀过滤、洗涤、干燥;④称量所得沉淀的质量为b克。
请回答下列问题:
(1)所选择的试剂A最好是________(请从下列选项中选择)。
A.AgNO3 B.BaCl2 C.CaCl2 D.前三种都不好
(2)试剂A必须过量,以保证反应物完全沉淀。判断试剂A已经过量的方法是________。
(3)实验过程中洗涤沉淀的方法是________(请从下列选项中选择)。
A.将滤纸上的沉淀转移至烧杯中,加水后用玻璃棒充分搅拌,然后再次过滤
B.直接在过滤器中加水淋洗,并用玻璃棒不断搅拌,静置,重复此操作三次
C.向置于过滤器上的沉淀加蒸馏水至完全淹没,静置,重复此操作三次
(4)实验过程中判断沉淀已经洗涤干净的方法是___________________________。
(5)根据上述数据计算Na2SO4的质量分数为______(用a、b表示)。
B 加入一定量的BaCl2后,静置,在上层清液中继续加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀产生,证明所加BaCl2已过量,反应物已完全沉淀 C 取少量洗涤液于试管中,加入适量的硝酸银溶液,如果没有沉淀产生,说明已经洗涤干净 ×100%
【分析】
(1)A.AgNO3既可与NaCl反应生成AgCl沉淀,又可与(NH4)2SO4反应生成微溶的Ag2SO4;B.氯化钡只与硫酸钠反应形成沉淀;C.氯化钙与硫酸钠反应形成微溶性的硫酸钙,结合实验目的分析判断;
(2)具有试剂A(BaCl2)是否过量,只需要检验溶液中是否有没有沉淀的硫酸根离子即可;
(3)根据洗涤沉淀的一般方法解答;
(4)实验过程中生成沉淀后溶液中存在氯化钠和过量的氯化钡,因此判断沉淀是否已经洗涤干净只需要判断洗涤后的液体中是否存在氯离子即可;
(5)根据Na2SO4+CaCl2=2NaCl+BaSO4↓分析计算。
【详解】
(1)A.AgNO3既可与NaCl反应生成AgCl沉淀,又可与(NH4)2SO4反应生成微溶的Ag2SO4,微溶性的硫酸银不能保证硫酸钠完全被转化为沉淀,也就无法定量表示出硫酸钠的量,硝酸银无法完成要求;B.氯化钡只与硫酸钠反应形成沉淀,通过测量硫酸钡沉淀质量就可获知硫酸钠的质量,氯化钡满足测定要求;C.氯化钙与硫酸钠反应形成硫酸钙,但硫酸钙是微溶性物质,过滤得到的沉淀质量并不一定能表示所有硫酸钠的质量,氯化钙不满足要求;故答案为B;
(2)试剂A(BaCl2)必须过量,以保证反应物完全沉淀。判断试剂A已经过量,只需要检验溶液中是否有没有沉淀的硫酸根离子即可,方法为:加入一定量的BaCl2后,静置,在上层清液中继续加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀产生,证明所加BaCl2已过量,反应物已完全沉淀,故答案为加入一定量的BaCl2后,静置,在上层清液中继续加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀产生,证明所加BaCl2已过量,反应物已完全沉淀;
(3)实验过程中洗涤沉淀的方法为:向置于过滤器上的沉淀加蒸馏水至完全淹没,静置,重复此操作二~三次,故答案为C;
(4)实验过程中生成沉淀后溶液中存在氯化钠和过量的氯化钡,因此判断沉淀是否已经洗涤干净只需要判断洗涤后的液体中是否存在氯离子即可,方法为:取少量洗涤液于试管中,加入适量的硝酸银溶液,如果没有沉淀产生,说明已经洗涤干净,故答案为取少量洗涤液于试管中,加入适量的硝酸银溶液,如果没有沉淀产生,说明已经洗涤干净;
(5)Na2SO4+CaCl2=2NaCl+BaSO4↓
142 233
x b g
x=g,硫酸钠的质量分数为×100%,故答案为×100%。
名称 | 用途 | 装置 | 举例 | 注意事项 |
过滤 | 分离固体和液体混合物 | 粗盐提纯时把粗盐溶于水,经过滤把不溶于水的杂质除去 | ①要“一贴二低三靠” 滤纸紧贴漏斗内壁;滤纸边缘低于漏斗口,漏斗里液面低于滤纸边缘;烧杯口紧靠玻璃棒,玻璃捧下端紧靠三层滤纸.漏斗下端紧靠烧杯内壁。 ②必要时洗涤沉淀物(在过滤器中加少量水),不可搅拌 |
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