Question

【題目】課外化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用某化工廠(chǎng)的廢堿液（主要成分為Na2CO3、還含有少量NaCl）和石灰乳（氫氧化鈣的懸濁液）為原料制備燒堿，并對(duì)所得的燒堿粗產(chǎn)品的成分進(jìn)行分析和測(cè)定。

【查閱資料】①堿石灰是CaO與NaOH的固體混合物，可吸收二氧化碳和水；

②CO2+Ba（OH）2 ═ BaCO3↓+H2O。

【粗產(chǎn)品制備】

（1）將廢堿液加熱蒸發(fā)濃縮，形成較濃的溶液，冷卻后與石灰乳混合，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（2）將反應(yīng)后的混合物過(guò)濾，得到的濾液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，制得NaOH粗產(chǎn)品。

【粗產(chǎn)品成分分析】

（1）取適量粗產(chǎn)品溶于水得澄清溶液，加入Ba（NO3）2溶液出現(xiàn)白色沉淀，由此該粗產(chǎn)品中一定不含有 ，理由是

（2）該小組同學(xué)通過(guò)對(duì)粗產(chǎn)品成分的實(shí)驗(yàn)分析，確定該粗產(chǎn)品中含有三種物質(zhì)。

【含量測(cè)定】Na2CO3含量的測(cè)定：

該興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。取20.0g粗產(chǎn)品，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝猓�其目的�?/span> 。

（2）下列各項(xiàng)措施中，不影響測(cè)定準(zhǔn)確度的是______（填標(biāo)號(hào)）。

a．在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO2氣體

b．滴加鹽酸不宜過(guò)快

c．在A-B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置

d．取消上圖中Ｄ裝置

（3）實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱(chēng)取20.0g粗產(chǎn)品，進(jìn)行測(cè)定，測(cè)得BaCO3質(zhì)量為1.97g。則粗產(chǎn)品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。

（４）有人認(rèn)為不必測(cè)定C中生成的BaCO3質(zhì)量，只要測(cè)定裝置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差，一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．實(shí)驗(yàn)證明按此方法測(cè)定的結(jié)果明顯偏高，原因是 。

Answer 1

【答案】【粗產(chǎn)品制備】（1）Na2CO3 +Ca（OH）2 = CaCO3↓ + 2NaOH

【粗產(chǎn)品成分分析】（1）Ca（OH）2

由上可知粗產(chǎn)品中一定有碳酸鈉，而碳酸鈉與氫氧化鈣在溶液中不能共存

【含量測(cè)定】Na2CO3含量測(cè)定：把生成的CO2氣體全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收

（2）c （3）5.3% （4）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中

【解析】

試題分析：【粗產(chǎn)品制備】（1）將廢堿液加熱蒸發(fā)濃縮，形成較濃的溶液，由于里面含有碳酸鈉溶液，故冷卻后與石灰乳混合，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3 +Ca（OH）2 = CaCO3↓ + 2NaOH

【粗產(chǎn)品成分分析】（1）取適量粗產(chǎn)品溶于水得澄清溶液，加入Ba（NO3）2溶液出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明溶液中一定含有碳酸鈉，由此該粗產(chǎn)品中一定不含有：Ca（OH）2 ，理由是：由上可知粗產(chǎn)品中一定有碳酸鈉，而碳酸鈉與氫氧化鈣在溶液中不能共存

【含量測(cè)定】Na2CO3含量的測(cè)定：（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝�，其目的�?/span>把生成的CO2氣體全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收，以防二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量偏小

（2）濃硫酸只是除去氣體中的水分，對(duì)本實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響，故在A-B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置不影響測(cè)定準(zhǔn)確度，故選c

（3）根據(jù)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：Na2CO3 + 2HCl ═ 2NaCl + CO2↑ + H2O ，CO2+Ba（OH）2 ═ BaCO3↓+H2O，可以直接找出Na2CO3與BaCO3的質(zhì)量關(guān)系，計(jì)算出Na2CO3的質(zhì)量，進(jìn)一步計(jì)算出粗產(chǎn)品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

解：設(shè)粗產(chǎn)品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x

根據(jù)Na2CO3 + 2HCl ═ 2NaCl + CO2↑ + H2O ，CO2+Ba（OH）2 ═ BaCO3↓+H2O

可得: Na2CO3 ~ BaCO3

106 197

x 1.97g

106：197=x:1.97

x = 1.06g

碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=1.06g/20g×100%=5.3%

答：碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是5.3%

（4）有人認(rèn)為不必測(cè)定C中生成的BaCO3質(zhì)量，只要測(cè)定裝置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差，一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．實(shí)驗(yàn)證明按此方法測(cè)定的結(jié)果明顯偏高，原因是B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中