Question

过滤在实验、生产、生活中有着广泛的应用。某研究性学习小组在实验室测定某含NaCl杂质的碳酸钠样品中Cl^－的含量，其实验步骤如下：

①将100g样品溶于水得到溶液A。

②向A中加入稀HNO₃酸化后，再加入沉淀剂B，使Cl^－完全沉淀下来。

③进行如图所示操作，得到固体C，洗涤，干燥。

④称量得固体C的质量为2.87 g。

(1)沉淀剂B为________(填化学式)。

(2)向A中加入稀HNO₃酸化的目的是_______________________。

(3)如何洗涤固体C： __________________。如果得到固体C后直接干燥、称量，会使样品中氯元素的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

(4)该样品中氯元素的质量分数为________________。

Answer

AgNO3 除去溶液中的CO32- 沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水，使水刚好浸没沉淀，让水自然流下，重复2～3次 偏大 0.71%

【解析】

操作步骤中：①将100g样品溶于水得到A，A为含有氯化钠的碳酸钠溶液；

②向A中加入稀HNO3酸化后，硝酸和碳酸钠反应生成硝酸钠和二氧化碳、水，然后加入过量沉淀剂B，使Cl-完全沉淀下来，氯离子和银离子反应生成AgCl沉淀，则沉淀剂B为AgNO3溶液；

③进行过滤操作，分离难溶性固体AgCl和溶液，C为AgCl，然后将沉淀洗涤，干燥的纯净AgCl固体；

④称量得固体AgCl的质量为2.87g；

根据反应过程中根据Cl原子守恒得n(Cl-)=n(AgCl)，所以由AgCl的量计算氯元素质量，从而确定氯离子质量分数。

操作步骤中：

(1)根据上述分析可知沉淀剂B是AgNO3溶液；

(2)A溶液中含有NaCl、Na2CO3，向其中加入稀HNO3，发生反应：Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+CO2↑+H2O，达到除去溶液中的CO32-离子的目的；

(3)沉淀C是AgCl，洗涤沉淀的方法是沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水，使水刚好浸没沉淀，让水自然流下，重复2～3次；

(4)根据Cl原子守恒得n(Cl-)=n(AgCl)，n(AgCl)==0.02mol，则m(Cl-)=0.02mol×35.5g/mol=0.71g，故Cl元素质量分数=×100%=0.71%。