小芬修習「探究與實作」後,知道香蕉的果皮與果肉中,富含鹼金屬與鹼土金屬元素的鹽類。她想從香蕉中提取鉀鹽,經老師指導與蒐集資料後,進行實驗,實驗步驟與紀錄如下:
步驟 1. 整理資料,得每一百克香蕉所含成分如表 5;而表 6 則整理出鹼金屬/鹼土金屬化合物,在 30 ℃ 時的溶解度(g/100 g 水)。
| 成分 | 重量(g) | 礦物質 | 重量(mg) |
|---|---|---|---|
| 醣類 | 28 | 鈣 | 150 |
| 脂肪 | 0.5 | 鎂 | 130 |
| 蛋白質 | 1.5 | 磷 | 20 |
| 胺基酸 | 0.05 | 鉀 | 390 |
| 維生素 | 0.1 | 鈉 | 1 |
| 水分 | 69 | 鋅 | 0.1 |
| 陽離子/陰離子 | \mathrm{SO}_4^{2-} | \mathrm{ClO}_3^- | \mathrm{ClO}_4^- | \mathrm{NO}_3^- | \mathrm{CO}_3^{2-} |
|---|---|---|---|---|---|
\mathrm{Na}^+ | 110 | 105 | 209 | 104 | 110 |
\mathrm{K}^+ | 130 | 10 | 1.3 | 160 | 120 |
\mathrm{Mg}^{2+} | 24 | 150 | 100 | 140 | <0.01 |
\mathrm{Ca}^{2+} | 0.3 | 130 | 190 | 150 | <0.01 |
步驟 2. 收集 1 公斤香蕉,清洗、烘乾後,混合木炭後將有機物完全燃燒,礦物質完全變成碳酸鹽與氧化物固體。
步驟 3. 將固體秤重、磨成粉末,加入 50 mL 熱水,攪拌並靜置過夜。
步驟 4. 以濾紙濾除不溶物。已知表 6 中五種陰離子的銨鹽均可溶於水,依據表 6,逐步加入 \mathrm{NH}_4\mathrm{ClO}_4 於濾液中,溶液會出現沉澱,繼續添加,直到沉澱不再出現。
步驟 5. 以濾紙收集沉澱物、乾燥並秤重。移入 600 ℃ 的烘箱內加熱、重量減少、反覆加熱,直到重量不再變化,最終重量比原先減少 46.2%。推測原因,應是在加熱過程中發生分解反應。依據上述,回答下列問題。
莫耳質量:\mathrm{NaClO}_4=122.5\,\mathrm{g/mol}、\mathrm{KClO}_4=138.5\,\mathrm{g/mol}、\mathrm{NaCl}=58.5\,\mathrm{g/mol}、\mathrm{KCl}=74.5\,\mathrm{g/mol}。
在上述步驟中,包括下列哪些實驗方法?(應選 2 項)