Question

欲確定某碳酸鈉樣品（含有少量硫酸鈉）中其碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：稱取樣品ag，加水溶解，在該溶液中加入過(guò)量的鹽酸使溶液呈酸性，再加入過(guò)量氯化鋇溶液，過(guò)濾、洗滌沉淀，并將沉淀烘干，稱量沉淀為bg．
請(qǐng)回答：
（1）溶液用鹽酸酸化的原因是

 

；
（2）需要加入過(guò)量氯化鋇溶液的原因是

 

；
（3）檢驗(yàn)氯化鋇是否加入過(guò)量的方法是

 

；
（4）計(jì)算樣品中含Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式是

 

．

Answer 1

分析：（1）碳酸鈉可以和氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀，但是該白色沉淀可以溶于酸，可以據(jù)此解答；
（2）加入過(guò)量的氯化鋇可以使樣品中的硫酸根離子全部轉(zhuǎn)化為沉淀而使就算結(jié)果更準(zhǔn)確；
（3）如果氯化鋇過(guò)量濾液中則會(huì)含有鋇離子，所以可以據(jù)此來(lái)解答該題；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式求出硫酸鈉的質(zhì)量進(jìn)而可以表示出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）碳酸鈉和硫酸鈉都可以和氯化鋇溶液反應(yīng)生成白色的沉淀，但是碳酸鋇可以溶于稀鹽酸，而硫酸鋇不溶于酸，即在酸性的環(huán)境中不能形成碳酸鋇沉淀，所以為了防止碳酸根離子干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，要加入稀鹽酸來(lái)酸化；
（2）加入過(guò)量的碳酸鋇為了將溶液中的硫酸根離子全部轉(zhuǎn)化為沉淀，以使結(jié)果更準(zhǔn)確；
（3）如果加入的氯化鋇是過(guò)量的則在濾液中依然存在著鋇離子，那么若要驗(yàn)證濾液中是否含有鋇離子，可以向?yàn)V液中加入硫酸鈉，看是否能夠產(chǎn)生沉淀，如果產(chǎn)生了沉淀，說(shuō)明氯化鋇是過(guò)量的，如果沒(méi)有白色沉淀產(chǎn)生則說(shuō)明氯化鋇不是過(guò)量的；
（4）根據(jù)題意可知發(fā)生的反應(yīng)為硫酸鈉和氯化鋇的反應(yīng)，同時(shí)生成硫酸鋇的質(zhì)量為bg，所以可以據(jù)此求出硫酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求出碳酸鈉的質(zhì)量，然后得出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
設(shè)硫酸鈉的質(zhì)量為x
BaCl₂+Na₂SO₄═2NaCl+BaSO₄↓
      142            233
      x               bg
   

142

233

=

x

bg

解得：x=

142b

233

g
所以碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以表示為：

ag- 142bg 233

ag

×100%．
故答案為：（1）為了防止碳酸根離子干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
（2）使硫酸根離子沉淀完全，得到更準(zhǔn)確的結(jié)果；
（3）向?yàn)V液中加入硫酸鈉，如果產(chǎn)生沉淀則說(shuō)明氯化鋇是過(guò)量的，反之則不是過(guò)量的；
（4）

ag- 142bg 233

ag

×100%．

點(diǎn)評(píng)：熟練掌握常見(jiàn)的碳酸鹽和硫酸鹽的化學(xué)性質(zhì)，知道可溶性的碳酸鹽和硫酸鹽都能夠和鋇離子生成白色的沉淀，但是硫酸鋇不溶于鹽酸和硝酸，而碳酸鋇可以溶于鹽酸和硝酸，所以在鑒別硫酸根時(shí)要用酸化的鋇鹽來(lái)防止碳酸根離子的干擾．