Question

为了测定工业纯碱中Na₂CO₃的质量分数（含少量NaCl），甲、乙、丙三位学生分别设计了一套实验方案。

学生甲的实验流程如图所示：

学生乙设计的实验步骤如下：

①称取样品，为1.150g；②溶解后配成250mL溶液；③取20mL上述溶液，加入甲基橙2～3滴；④用0.1140mol/L的标准盐酸进行滴定；⑤数据处理。

回答下列问题：

（1）甲学生设计的定量测定方法的名称是___法。

（2）试剂A可以选用___（填编号）

a．CaCl₂     b．BaCl₂    c．AgNO₃

（3）操作Ⅱ后还应对滤渣依次进行①___、②___两个实验操作步骤。其中，证明前面一步的操作已经完成的方法是___；

（4）学生乙某次实验开始滴定时，盐酸溶液的刻度在0.00mL处，当滴至试剂B由___色至___时，盐酸溶液的刻度在14.90mL处，乙同学以该次实验数据计算此样品中Na₂CO₃的质量分数是___（保留两位小数）。乙同学的这次实验结果与老师给出的理论值非常接近，但老师最终认定他的实验方案设计不合格，你认为可能的原因是什么？___。

（5）学生丙称取一定质量的样品后，只加入足量未知浓度盐酸，经过一定步骤的实验后也测出了结果。他的实验需要直接测定的数据是___。

Answer

重量 ab 洗涤 烘干 取最后一次洗涤液，加入AgNO3无沉淀证明洗涤干净 黄橙色 半分钟不褪色 0.98或97.85% 没有做平行试验取平均值 干燥洁净的蒸发皿的质量、蒸发结晶恒重后蒸发皿加固体的质量

【解析】

（1）根据甲的实验流程可知，该方案中通过加入沉淀剂后，通过测量沉淀的质量进行分析碳酸钠的质量分数，该方法为沉淀法，故答案为：重量；

（2）为了测定工业纯碱中Na2CO3的质量分数(含少量NaCl)，加入沉淀剂后将碳酸根离子转化成沉淀,可以用CaCl2、BaCl2，由于硝酸银溶液能够与碳酸根离子、氯离子反应，所以不能使用硝酸银溶液，故答案为：ab；

（3）称量沉淀的质量前，为了减小误差，需要对沉淀进行洗涤、烘干操作，从而除去沉淀中的氯化钠、水；检验沉淀已经洗涤干净的操作方法为：取最后一次洗涤液，加入AgNO3无沉淀证明洗涤干净，故答案为：洗涤；烘干； 取最后一次洗涤液，加入AgNO3无沉淀证明洗涤干净；

（4）滴定结束前溶液显示碱性，为黄色，滴定结束时溶液变为橙色，则滴定终点的现象为：溶液由黄色变为橙色，且半分钟不褪色；盐酸溶液的刻度在14.90mL处，消耗HCl的物质的量为：0.1140mol/L×0.01490L=0.0016986mol，根据关系式Na2CO3∼2HCl可知，20mL该溶液中含有碳酸钠的物质的量为：0.0016986mol×12=0.0008493mol，则250mL溶液中含有的碳酸钠的物质的量为：0.0008493mol×250mL20mL=0.01061625mol，所以样品中碳酸钠的质量分数为：[（106g/mol×0.01061625mol）/1.150g]×100%=97.85%或0.98；滴定操作测量纯度时，为了减小误差，需要多次滴定取平均值，而乙同学没有没有做平行试验取平均值，所以设计的方案不合格，故答案为：黄；橙色，半分钟不褪色； 0.98或97.85%(保留两位小数)；没有做平行试验取平均值；

（5）碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，只要计算出反应后氯化钠固体的质量，就可以利用差量法计算出碳酸钠的质量，所以需要测定的数据由：干燥洁净的蒸发皿的质量、蒸发结晶恒重后蒸发皿加固体的质量，故答案为：干燥洁净的蒸发皿的质量、蒸发结晶恒重后蒸发皿加固体的质量。