Question

某光鹵石樣品中含有不跟氫氧化鈉溶液、鹽酸反應的雜質，學校化學課外活動研究小組欲測定此樣品中KCl·MgCl₂·6H₂O的質量分數，經過討論有多種實驗方案．

請根據提供的實驗試劑和儀器(所需的儀器在中學化學常用儀器中任選)，設計并選擇精確度較高的實驗測定方案(說明選擇的理由)，對選定方案簡要寫出實驗步驟和實驗結果．

可選用的實驗試劑：a mol/L NaOH溶液，b mol/L Na₂CO₃溶液，c mol/L鹽酸，d mol/L AgNO₃溶液，酚酞試液，紫色石蕊試液．

Answer 1

答案：
解析：

【答案】(1)設計實驗方案并進行選擇： 　　方案一：選用NaOH溶液與樣品反應后稱量生成的Mg(OH)2的質量，然后根據測得數據列式計算． 　　方案二：取一定體積的NaOH溶液(足量)與樣品充分反應后測定混合物中NaOH剩余的量，以此計算出實際消耗的量． 　　方案三：選用Na2CO3溶液與樣品充分反應后，稱量生成的MgCO3的質量，然后根據測得數據列式計算． 　　方案四：選用AgNO3溶液與樣品充分反應后稱量生成的AgCl的質量，然后根據測得數據列式計算． 　　根據中學化學實驗儀器的精確度可知方案一、二、四中均需使用托盤天平，因而精確度較低．而且方案三中由于生成的MgCO3微溶，不能認為此時已將Mg2+全部沉淀，方案四中所用AgNO3溶液的價格較高，故應選擇方案二，利用中和滴定測定剩余的NaOH的量． 　　(2)實驗步驟： 　　第一步：稱取M mg樣品，放入燒杯中，加適量水溶解； 　　第二步：加入A mL a mol/L NaOH溶液(過量)充分反應，過濾、洗滌沉淀； 　　第三步：將濾液和洗滌液全部注入錐形瓶中，滴加酚酞指示劑2～3滴； 　　第四步：用c mol/L鹽酸滴定至溶液由紅色變?yōu)闇\紅色為止，記錄消耗鹽酸B mL． 　　(3)列式計算樣品中KCl·MgCl2·6H2O的質量分數為： 　　×100% 　　【解析】這是一道定量測定的實驗設計題，首先應根據光鹵石樣品中所含離子的性質設計實驗方法，再根據各種設計中實驗操作的難易程度、可達到的精確度、反應物的用量和實驗的代價、環(huán)境保護等因素來選擇最優(yōu)化的設計方案．

提示：

【方法提煉】在定量測定的實驗設計中，應根據實驗目的設計實驗的最佳方案，同時必須考慮實驗的難易程度和環(huán)境保護等因素．