Question

10．已知某NaCl样品中含有Na₂CO₃杂质，为测定样品中杂质的质量分数，同学们通过交流后达成共识：加入某种物质与样品中的Na₂CO₃反应，通过测量某一生成物的质量来计算Na₂CO₃的质量，从而测定出样品中杂质的质量分数．于是探讨出如下的实验方案：
【方案一】：取一定量样品配成溶液后，滴加足量的CaCl₂溶液，测量生成沉淀的质量．
（1）生成的白色沉淀是碳酸钙，所滴加的CaCl₂溶液要足量的原因是将Na₂CO₃完全反应掉．
（2）测量生成沉淀的质量：对反应后的混合物进行过滤（填一实验操作名称）、洗涤、烘干、称量．
【方案二】：往一定量样品中滴加足量的稀硫酸，测量生成CO₂的质量．实验装置如图1：（不考虑其他因素的影响）
（3）样品与稀硫酸反应的化学方程式：H₂SO₄+Na₂CO₃═Na₂SO₄++H₂O+CO₂↑，
（4）装置中NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳．
（5）如果将分液漏斗中的稀硫酸换成稀盐酸，测定的Na₂CO₃含量会偏高（选填“偏高”、“偏低”或“不变”）．     
（6）对装置图1中乙装置部分的改造可行的是图2中B（填序号）．

【方案三】：如果让你选择与上述不同类别的物质来实验，你会选用足量的氢氧化钙溶液来与Na₂CO₃反应．
【拓展】欲除去NaCl样品中含有的Na₂CO₃杂质，最好选用的试剂是D（填序号）．
A．水        B．稀硫酸       C．CaCl₂溶液      D．稀盐酸．

Answer 1

分析 【方案一】：碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，所滴加的CaCl₂溶液要足量是将Na₂CO₃完全反应掉，过滤可以分离固体和液体；
【方案二】：碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳；氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳；盐酸具有挥发性；
【方案三】：根据复分解反应的条件分析；
【拓展】除杂时注意不能引入新的杂质；

解答 解：【方案一】：（1）碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，所以沉淀为碳酸钙；滴加的CaCl₂溶液要足量是将Na₂CO₃完全反应掉；
（2）过滤可以分离固体和液体；
故答案为：（1）碳酸钙；将Na₂CO₃完全反应掉；（2）过滤；
【方案二】：（3）碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：H₂SO₄+Na₂CO₃═Na₂SO₄++H₂O+CO₂↑；
（4）氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳，用于计算．
（5）如果将分液漏斗中的稀硫酸换成稀盐酸，盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体一同被氢氧化钠吸收，测定的Na₂CO₃含量会偏高；
（6）A、浓硫酸不能吸收二氧化碳，故错误；
B、中油层防止二氧化碳溶于水，右侧的量气筒可以测出二氧化碳的体积，故可行；
C、中碱石灰会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，造成测定的Na₂CO₃含量会偏高，故错误；
故答案为：（3）H₂SO₄+Na₂CO₃═Na₂SO₄++H₂O+CO₂↑；（4）吸收二氧化碳；（5）偏高；（6）B；
【方案三】：方案一中使用了盐，方案二中使用了酸，所以不同类别的物质可选碱，与Na₂CO₃反应，可以用氢氧化钙或氢氧化钡溶液；故答案为：氢氧化钙或氢氧化钡；
【拓展】A、NaCl和Na₂CO₃都溶于水，无法除去杂质；
B、H₂SO₄+Na₂CO₃═Na₂SO₄++H₂O+CO₂↑，引入了新的杂质Na₂SO₄；
C、CaCl₂溶液少了不能出去Na₂CO₃，过了本身会成为杂质，可行，但不是最理性的；
D、加入过量稀盐酸，出去Na₂CO₃，之后蒸发结晶即可．
故选：D．

点评 物质的分离与除杂是中考的重点，也是难点，解决除杂问题时，抓住除杂质的必需条件（加入的试剂只与杂质反应，反应后不能引入新的杂质）是正确解题的关键．