Question

15．某食鹽樣品中含有少量的氯化鈣雜質(zhì)，為了將雜質(zhì)除去，并測定食鹽中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某工廠實驗員設(shè)計了如圖實驗流程進(jìn)行實驗：

根據(jù)如圖流程圖回答下列問題：
（1）操作I的名稱是過濾，沉淀A化學(xué)式是CaCO₃；
（2）濾液B中溶質(zhì)成分有NaCl、Na₂CO₃，試劑甲是稀鹽酸（HCl）；
（3）實驗得到NaCl固體中還含有少量雜質(zhì)，為了除去雜質(zhì)．實驗員對流程作出如下改進(jìn)：在濾液B蒸發(fā)結(jié)晶之前，先滴加鹽酸至不再產(chǎn)生氣泡為止，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；改進(jìn)流程中加入的鹽酸稍過量也不會在NaCl固體中產(chǎn)生新的雜質(zhì)，其原因是鹽酸具有揮發(fā)性．
（4）實驗員提出了兩個數(shù)據(jù)測定方案．測定粗鹽中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
方案一：稱量食鹽樣品的質(zhì)量和經(jīng)洗滌、干燥的沉淀A或CaCl₂固體的質(zhì)量，并進(jìn)行計算：
方案二：稱量食鹽樣品的質(zhì)量和實驗改進(jìn)后所得NaCl固體的質(zhì)量，并進(jìn)行計算．
請你判斷：眩述所選稱量數(shù)據(jù)不合理的是方案方案2，理由是方案2實驗改進(jìn)后所得純凈氯化鈉固體的質(zhì)量大于原混合物中氯化鈉的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)過濾是將固體從溶液中分離的一種操作進(jìn)行分析；根據(jù)碳酸鈉和氯化鈣的反應(yīng)原理分析沉淀的成分及濾液的成分，根據(jù)操作1的成分分析加入的物質(zhì)；
（2）根據(jù)碳酸鈉和氯化鈣的反應(yīng)原理分析沉淀的成分及濾液的成分，根據(jù)操作1的成分分析加入的物質(zhì)；
（3）根據(jù)步驟Ⅱ中過量的碳酸鈉書寫化學(xué)方程式，注意配平和氣體生成符號；考慮鹽酸具有揮發(fā)性；
（4）根據(jù)方案2稱量的氯化鈉包括生成的氯化鈉的干擾進(jìn)行分析．

解答 解：（1）加入氯化鈣后生成了不溶于水的碳酸鈣沉淀和氯化鈉，要將沉淀分離出來，需要過濾；
因為碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和氯化鈉，因此沉淀B是CaCO₃；
（2）因為碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和氯化鈉，濾液中有氯化鈉和過量的碳酸鈉兩種溶質(zhì)；為了除去碳酸鈣，故試劑甲是稀鹽酸（HCl）；
（3）氯化鈉中含有的雜質(zhì)是過量的碳酸鈉，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成水、氯化鈉和二氧化碳，反應(yīng)的方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；若加入的鹽酸過量，對本實驗沒有影響，因為鹽酸具有揮發(fā)性，蒸發(fā)時過量的鹽酸中的氯化氫氣體揮發(fā)掉了．
（4）方案2中測量的分離出的氯化鈉有些是來自于分離過程中產(chǎn)生的氯化鈉所以測量值會偏大；
故答案為：
（1）過濾，CaCO₃；（2）NaCl、Na₂CO₃，稀鹽酸（HCl）；
（3）Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑； 鹽酸具有揮發(fā)性．
（4）方案2，方案2實驗改進(jìn)后所得純凈氯化鈉固體的質(zhì)量大于原混合物中氯化鈉的質(zhì)量．

點評 本題屬于分離混合物及除雜問題的考查，采用的是化學(xué)轉(zhuǎn)化法，在做物質(zhì)的除雜題時，要搞清除需要除去的離子，在選擇適當(dāng)?shù)脑噭�將其沉淀，�?dāng)加入的試劑的狀態(tài)和雜質(zhì)狀態(tài)相同時，要注意加入量的控制．