题目内容
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。
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)
(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)
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%.
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%.
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