Question

某同学利用化工厂的废碱液（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。
1.【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。
2.【粗产品成分分析】
（1）取适量粗产品溶于水，滴加Ba(NO₃)₂溶液出现白色浑浊，发生反应的化学方程式为
                                           ，该粗产品中一定不含有                      ，理由是                                    。
（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。
3.【粗产品含量测定】 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10.0g粗产品，进行实验。

【说明】碱石灰是CaO与NaOH 的固体混合物。E装置中的饱和NaHCO₃溶液是为了除去二氧化碳气体中的氯化氢，发生的反应为NaHCO₃十HC1==NaCl十CO₂↑十H₂O。
（2）操作步骤 ①连接好装置，检查气密性；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，慢慢滴加浓盐酸至过量，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 F中的试剂应为                      ，B装置的作用是                                      ， H装置的作用是                                           。 若没有H装置，则测定的Na₂CO₃的质量分数会                      （填“偏大”、“偏小”、“不变”）。事实上10.0g粗产品只能产生0.44g CO₂。请你仔细分析上述实验，解释实验值0. 48g比正确值0.44g偏大的原因（假设操作均正确）                                                       
4.【数据计算】
①根据正确值0.44g可求得粗产品中Na₂CO₃的质量分数为                     ％。
②NaOH含量的测定：该小组同学又另取10.0g粗产品，逐滴加入20％的盐酸至恰好完全反应时，消耗盐酸的质量为36. 5g．放出CO₂ 0.44g（不考虑二氧化碳气体的溶解）。求原粗产品中NaOH的质量分数。（写出计算过程）

Answer 1

1.Na₂CO₃+Ca(OH)₂==CaCO₃↓+2NaOH
2.Na₂CO₃+Ba(NO₃)₂＝BaCO₃↓ +2NaNO₃；Ca(OH)₂；Ca(OH)₂和Na₂CO₃能发生化学反应，在溶液中不能共存
3.浓硫酸；除去空气中的二氧化碳；防止空气中的二氧化碳和水蒸气被G 中碱石灰吸收；偏大；装置D中浓盐酸挥发出的氯化氢与装置E中NaHCO₃反应产生二氧化碳
4.①10.6；
   ②设与粗产品中碳酸钠反应消耗的氯化氢的质量为x
       Na₂CO₃＋2HCl＝2NaCl+ H₂O+CO₂↑
                        73                          44
                         x                        0.44g
      73：44=x：0.44g
      x=0.73g 
      36.5g 20％盐酸溶液中含氯化氢的质量为：36.5g×20%=7.3g
      与粗产品中氢氧化钠反应消耗氯化氢的质量为：7.3g一0.73g=6.57g
      设粗产品中含氢氧化钠的质量为y
      NaOH＋HCl＝NaCl＋H₂O
        40      36.5
         y      6.57g
       40：36.5=y：6.57g 
       y=7.2g
       粗产品中含氢氧化钠的质量分数为：7.2g/10g×100%=72.0%
       答：粗产品中含氢氧化钠的质量分数为72.0%.