Question

（10分）课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液（主要成分为Na₂CO₃、还含有少量NaCl，其它杂质不计）和石灰乳（氢氧化钙的悬浊液）为原料制备烧碱，并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析和测定。

【粗产品制备】

（1）将废碱液加热蒸发浓缩，形成较浓的溶液，冷却后与石灰乳混合，发生反应的化学方程式为                                        。

（2）将反应后的混合物过滤，得到的滤液进行蒸发结晶，制得NaOH粗产品。

【粗产品成分分析】

（1）取适量粗产品溶于水，加入Ba(NO₃)₂溶液出现白色浑浊，该反应的化学方程式为                                       ，由此该粗产品中一定不含有          。

（2）该小组同学通过对粗产品成分的实验分析，确定该粗产品中含有三种物质。

【含量测定】Na₂CO₃含量的测定

（1）该兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置。取20.0g粗产品，进行实验。

【说明】 ①碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物。

②CO₂在饱和NaHCO₃溶液中的溶解度非常小。

（2）操作步骤：

①连接好装置，检查气密性；将药品加入各装置

②打开弹簧夹C，在A处缓缓通入一段时间空气；

③称量G的质量；

④关闭弹簧夹C，慢慢滴加浓盐酸，直至D中无气泡冒出；

⑤打开弹簧夹C，再次缓缓通入一段时间空气；

⑥再次称量G的质量，得前后两次质量差为0.48g。

（3）问题探究：

①在用托盘天平称量粗产品时，如果天平的指针向右偏转，说明                      。

②B装置的作用是                                            。

③在步骤②中，A处缓缓通入一段时间空气的目的是                               。

④若没有H装置，则测定的Na₂CO₃的质量分数会        （填“偏大”、“偏小”、“不变”）。

⑤该兴趣小组指导老师认为该方案有些不合理，指导同学们更换了其中的一种试剂并去掉了一个装置后实验得到了完善，并测得20.0 g粗产品只能产生0.44 g CO₂ 。你认为更换后的试剂是             ，原实验中实验值0.48g比正确值0.44 g偏大的原因是（假设操作均正确）                                                         。（4）数据计算：

根据正确值0.44 g，求得粗产品中Na₂CO₃的质量分数是          （写出计算过程）。

 

Answer 1

【答案】

【粗产品制备】（1）   Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH         。

【粗产品成分分析】（1） Ba（NO₃）₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaNO₃ ， Ca（OH）₂ 。

【含量测定】Na₂CO₃含量的测定：

（3）问题探究：

①  样品质量不足   ；② 吸收除去空气中的二氧化碳，以免对实验干扰 ；

③  排尽装置内空气（中的二氧化碳气体），以免对实验干扰；   ④    偏大 

⑤  稀硫酸 ； 浓盐酸有挥发性，产生的二氧化碳中含HCl气体与碳酸氢钠溶液反应又产生二氧化碳  

（4）数据计算：  5.3%  。

【解析】（1）根据废碱液中的碳酸钠会与氢氧化钙反应进行分析；

【粗产品成分分析】（1）根据碳酸盐和氢氧化钙的性质来解答该题；

【含量测定】可以根据物质之间相互作用时的实验现象判断物质的组成，根据化学方程式进行相关方面的计算．