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(2011?镇江一模)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(NO32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.
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.
②E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+HCl=NaCl+CO2↑+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4.8g.
(3)问题探究
①F中的试剂应为______.
②B装置的作用是______,H装置的作用是______.
③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20.0g粗产品只能产生4.4g CO2.请你仔细分析上述实验,解释实验值4.8g比正确值4.4g偏大的原因(假设操作均正确)______.
(4)数据计算
根据正确值4.4g可求得粗产品中Na2CO3的质量分数为______%.
NaOH含量的测定:
该小组同学又另取20.0g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73g,放出CO2 4.4g(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)

【答案】分析:(1)根据复分解反应的条件即可,注意沉淀符号.
(2)根据复分解反应的条件即可,注意沉淀符号.
(3)测定碳酸钠的含量是依据二氧化碳的多少来计算,所以要排除外界所有二氧化碳以及水蒸汽的影响即可.
(4)写出化学方程式并根据已知条件进行计算即可.
解答:解:
(1)根据复分解反应的条件及其所给的物质可知,碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,故答案为:
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH.
(2)根据复分解反应的条件及其所给的物质可知,碳酸钠和硝酸钡生成碳酸钡沉淀;又因为碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,所以碳酸钠和氢氧化钙在溶液中不会同时出现;故答案为:
Na2CO3+Ba(NO32=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)Na2CO3含量的测定:根据G装置的增重来测定,在这个题中G增重的质量就是二氧化碳的质量,因此要排除外界因素的影响;碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和二氧化碳和水,因此要排除大气中的二氧化碳和水蒸汽.
①浓硫酸具有吸水性,可以吸收水蒸汽,排除水蒸气对实验的影响,故答案为:浓硫酸.
②为了保证实验的准确性,必须排除大气中的水蒸气和二氧化碳的影响,故答案为: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.
③如果没有H装置,空气中的水蒸气和二氧化碳就会和G中的碱石灰反应,故答案为:偏大.
④盐酸具有挥发性,挥发出来的盐酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,故答案为:装置D中浓盐酸挥发出的氯化氢与装置E中NaHCO3反应又产生了二氧化碳.
(4)设碳酸钠的质量是X,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
106                   44
X                     4.4

得:X═10.6
碳酸钠的质量分数是:×100%═53%.
NaOH含量的测定:
(1)设与粗产品中碳酸钠反应消耗的盐酸溶液中含氯化氢的质量为y.
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
       73             44
       y             4.4g

=    得:y═7.3g
(2)73g20%盐酸溶液中含氯化氢的质量为:73g×20%=14.6g
与粗产品中氢氧化钠反应消耗的盐酸溶液中含氯化氢的质量为:14.6g-7.3g=7.3g
设粗产品中含氢氧化钠的质量为z.
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40   36.5
z    7.3g

得:z=8g
粗产品中含氢氧化钠的质量分数为:×100%=40%
答:粗产品中含氢氧化钠的质量分数为40%.
点评:学会设计实验并能够排除不利因素的影响,同时注化学方程式的计算规范.
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猜想3:有CO、H2S、CH4;    猜想4:有CO2、H2S、______;
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