Question

16．氫氧化鈉是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于肥皂、石油、造紙、紡織等工業(yè)，化工廠的氫氧化鈉產(chǎn)品常常含有雜質(zhì)碳酸鈉，為了測定該產(chǎn)品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某化工廠甲、乙兩實驗員分別設(shè)計了如下實驗方案：
（1）甲實驗員的方案是：準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的氫氧化鈉樣品，配制成溶液，加入過量氯化鈣溶液，直至沉淀完全，過濾，將所得沉淀洗滌、烘干、稱量．
①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+CaCO₃↓
②過濾后所得濾液中的溶質(zhì)是NaOH、NaCl、CaCl₂（用化學(xué)式表示）
（2）醫(yī)師演員的方案如圖1所示（假設(shè)所取試劑均為足量，且每步反應(yīng)都充分）：
實驗中B裝置的作用是干燥CO₂氣體，C裝置的作用是吸收生成的CO₂，D裝置的作用是吸收空氣中的H₂O和CO₂．乙稱量實驗前后C裝置的質(zhì)量，計算出樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比實際值偏高，請分析其原因是生成的CO₂沒有被C裝置完全吸收．
（3）甲實驗員建議乙實驗員按如圖2改進(jìn)實驗，向A裝置鼓入空氣并增加了D、E裝置，請你簡述D、E兩裝置的作用和鼓入空氣的目的．
①D裝置的作用：除去空氣中的二氧化碳
②E裝置的作用：防止空氣中的水和二氧化碳影響實驗結(jié)果
③鼓入空氣的目的：將A裝置中產(chǎn)生的所有二氧化碳排入C裝．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)氯化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化鈉書寫方程式，過濾后會得到反應(yīng)后的可溶于水的氯化鈉氫氧化鈉和未反應(yīng)的氯化鈣；
（2）依據(jù)濃硫酸的吸水性分析判斷，依據(jù)氫氧化鈉溶液可與二氧化碳反應(yīng)的性質(zhì)分析判斷，依據(jù)堿石灰的物質(zhì)組成分析判斷，計算得到的氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)比實際值偏高，說明該裝置吸收的二氧化碳量較小，據(jù)此分析判斷即可；
（3）①根據(jù)氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應(yīng)分析；
②根據(jù)堿石灰可以有效的吸收空氣中的二氧化碳和水分析；
③根據(jù)讓二氧化碳與燒堿充分反應(yīng)分析．

解答 解：（1）依據(jù)氯化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化鈉可知方程式為：CaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+CaCO₃↓，過濾后會得到反應(yīng)后的可溶于水的氯化鈉氫氧化鈉和未參與反應(yīng)的氯化鈣；
（2）由濃硫酸的吸水性可知B裝置的作用是：干燥CO₂氣體吸收生成的CO₂；因為氫氧化鈉溶液可與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，所以該裝置的作用是吸收生成的CO₂；因為堿石灰的物質(zhì)組成是氫氧化鈉和生石灰，兩者可吸收水與二氧化碳，從而吸收空氣中的H₂O和CO₂防止C裝置測量的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，計算得到的氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)比實際值偏高，說明該裝置吸收的二氧化碳量較小，計算式會導(dǎo)致計算的碳酸鈉質(zhì)量變小，氫氧化鈉質(zhì)量偏大，因此可能的原因是：生成的CO₂沒有被C裝置完全吸收；
（3）①D裝置中的氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應(yīng)，故填：除去空氣中的二氧化碳；
②E裝置中的堿石灰可以有效的吸收空氣中的二氧化碳和水，故填：防止空氣中的水和二氧化碳影響實驗結(jié)果；
③鼓入空氣的目的是將A裝置中產(chǎn)生的所有二氧化碳排入C裝置，讓二氧化碳與燒堿充分反應(yīng)，故填：將A裝置中產(chǎn)生的所有二氧化碳排入C裝．
故答案為：（1）①CaCl₂+Na₂CO₃═2NaCl+CaCO₃↓；②NaOH、NaCl、CaCl₂；
（2）干燥CO₂氣體；吸收生成的CO₂；吸收空氣中的H₂O和CO₂；生成的CO₂沒有被C裝置完全吸收；
（3）①除去空氣中的二氧化碳；②防止空氣中的水和二氧化碳影響實驗結(jié)果；③將A裝置中產(chǎn)生的所有二氧化碳排入C裝．

點評 在解此類題時，首先弄懂題意，從大量的敘述中找出有用的，此類題的起點高，但是落點低，答案大都是平時學(xué)過的，難度不大．