纯碱是一种非常重要的化工原料,工业生产纯碱的工艺流程示意图如图:
某兴趣小组的同学围绕着该纯碱样品进行了研究.
【查阅资料】
(1)NaCl+NH
3+CO
2+H
2O=2NaHCO
3↓+NH
4Cl
(2)2NaHCO
3Na
2CO
3+H
2O+CO
2↑ (3)二氧化碳气体难溶于饱和碳酸氢钠溶液
【研究课题1】纯碱样品中含有的固体杂质的成分.
经过分析和推测,小组同学认为纯碱样品中可能混有NaHCO
3和NaCl.
【实验设计】
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①如图装置,把少量样品放入a试管中加热 | ②b试管澄清石灰水 没变浑浊 | ③纯碱样品中 (填“有”或者“没有”)NaHCO3 |
④取样品少量,溶解,加足量稀硝酸,再滴加硝酸银溶液 | ⑤
| ⑥纯碱样品中有NaCl |
【研究课题2】纯碱样品中碳酸钠的质量分数是多少呢?
实验方案Ⅰ:将10g纯碱样品加水溶解,再加入
(填“足量”或“少量”)氯化钙溶液充分反应,过滤,将过滤得到的固体洗涤、干燥、称量,得到固体8g.下列洗涤沉淀的方法正确的是
a.将滤纸上的沉淀转移至烧杯中,加水,用玻璃棒充分搅拌,过滤.重复此操作2-3遍.
b.直接在过滤器中加水淋洗,并用玻璃棒不断搅拌.重复此操作2-3遍;
c.直接在过滤器中加水浸没固体,待水滤干.重复此操作2-3遍.
【数据处理】根据上述数据计算纯碱样品中碳酸钠的质量分数(请写出计算过程,计算的最终结果精确至0.1%).
实验方案Ⅱ(如图所示):
精确称量D、E装置总质量为600.0g,按上图组装后,将12.0g纯碱样品放入锥形瓶中,加入足量稀硫酸溶液,待锥形瓶中不再产生气泡时,打开止水夹K,从导管a处缓缓鼓入空气,一段时间后称量装置D、E的总质量为604.4g(碱石灰主要成分为CaO和NaOH).
【分析与讨论】(1)反应结束后打开止水夹K,缓缓鼓入空气的目的是
.
(2)若把装置中的稀硫酸改成稀盐酸,则CO
2气体中会混入氯化氢气体.有同学认为可用NaHCO
3溶液除去二氧化碳气体中的氯化氢气体,你认为这种试剂
(填“行”或“否”).
分析与评价】经过多次多人实验的结果对比,同学们发现,用实验方案Ⅱ测得的结果比用实验方案Ⅰ测得的结果更接近实际值.实验方案Ⅰ得到的实验结果误差比较大的原因是
.
【拓展与延伸】对D装置洗气瓶内溶液中是否有NaOH剩余做进一步研究,小明取该洗气瓶内溶液100克,逐滴加入质量分数为7.3%的稀盐酸至无气泡冒出为止,恰好用去稀盐酸60克,所得溶液质量为157.8克,(假设生成的气体全部逸出).则100克该洗气瓶内溶液中剩余的NaOH质量是
克.