Question

16．某碳酸钠样品中含有少量氯化钠杂质，为测定该样品中碳酸钠的质量分数，进行了如下实验：

请回答下列问题：
（1）操作A用到的玻璃仪器除烧杯外还必须有漏斗、玻璃棒；
（2）在实验过程中加饱和石灰水后发生反应的化学方程式是Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
（3）为探究上述反应后滤液中的溶质成分，甲同学向滤液中滴加过量稀盐酸，发现有气泡产生，则滴加盐酸前滤液滤液中的溶质除氯化钠外还有碳酸钠、氢氧化钠．
（4）为了测定样品的纯度，小明做了如下实验：准确称取样品12.0g，向其中加入57.9g稀盐酸，恰好完全反应，共产生气体4.4g，请回答下列问题：
①不明要从反应后的溶液中提取NaCl应采用的方法是蒸发结晶；
②纯碱样品中的Na₂CO₃的质量分数是多少？（结果保留一位小数，要求写出计算过程）
③反应后所得溶液中NaCl的质量分数是多少？（要求写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）过滤可除去不溶性固体物质，并根据过滤所用仪器分析解答；
（2）碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，并结合方程式的书写方法书写方程式；
（3）根据反应流程图分析滤液中有碳酸钠和氢氧化钙反应生成的氢氧化钠；滴加过量稀盐酸，发现有气泡产生，说明碳酸钠溶液过量，该滤液中还含有碳酸钠；
（4）①从反应后的溶液中提取NaCl应采用蒸发结晶的操作；
②根据二氧化碳的质量算出碳酸钠的质量，再用碳酸钠的质量除以样品的质量解答即可；
③根据二氧化碳的质量计算出生成的氯化钠的质量，再加上原来的氯化钠质量，除以反应后总溶液质量即可解答

解答 解：
（1）操作A将固体和液体分离，所以是用过滤的方法，过滤过程中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；故答案为：漏斗、玻璃棒；
（2）样品中的氯化钠与氢氧化钙不反应，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，方程式是Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
故答案为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
（3）滤液中有碳酸钠和氢氧化钙反应生成的氢氧化钠；另外滴加过量稀盐酸，发现有气泡产生，说明碳酸钠溶液过量，所以该滤液中还含有碳酸钠；
（4）①从反应后的溶液中提取NaCl应采用蒸发结晶的操作；
②设12g纯碱样品中含Na₂CO₃的质量为x，生成NaCl 的质量为y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
 106         117      44
  x           y       4.4 g
$\frac{106}{x}=\frac{117}{y}=\frac{44}{4.4g}$
x=10.6g
y=11.7g
该纯碱样品中含Na₂CO₃的质量分数为：$\frac{10.6g}{12.0g}$×100%=88.3%
③反应后所得溶液中NaCl 的质量为：12g-10.6g+11.7g=13.1g，溶液中NaCl的质量分数为：$\frac{13.1g}{57.9g+12g-4.4g}$×100%=20%；
答：（1）故答案为：
（1）漏斗、玻璃棒；
（2）Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
（3）碳酸钠、氢氧化钠；
（4）①蒸发结晶；②纯碱样品中的Na₂CO₃的质量分数是88.3%；③反应后所得溶液中NaCl的质量分数是20%．

点评 本题考查了学生分析和解决问题的能力，明确每一步的作用和所发生的化学反应才能正确解答．