题目内容

【题目】某校化学兴趣小组参观制碱厂后,获得以下信息并对相关问题进行研究。

(查阅资料)

①无水硫酸铜是白色固体,吸水变蓝。

②生产原料粗盐中含有少量可溶性杂质(和)及不溶性杂质,生产过程中需先将粗盐精制。

③生产原理:。分离得晶体A,并使其充分受热,可分解制得纯碱及两种常见的氧化物。

④氯化铵分解的化学方程式是:。

⑤部分生产流程如图所示:

(问题讨论)

(1)①写出加入NaOH溶液所发生反应的化学方程式________。

②反应(1)中加入适量盐酸的目的是________。

(2)上述生产流程中可循环使用的物质是________(填字母)。

A B NaOH C HCl D

(组成探究一)

(3)①晶体A受热分解的化学方程式为________。

②设计实验检验纯碱样品中是否混有晶体A,请完成下表(装置从下图中选择)

选择的装置

实验现象

实验结论

________(填字母)

________

样品不含晶体A

(组成探究二)

(4)取纯碱样品加水溶解,向该溶液中加入过量稀,再滴加溶液,有白色沉淀。产生沉淀的化学方程式为________,由此确定纯碱样品含有杂质NaCl。

(组成探究三)

(5)同学们为了测定该纯碱样品的纯度,设计了如下实验:

①氯化钡溶液过量的目的是________。判断氯化钡已过量的方法是________。

②判断滤渣是否洗净的方法是:取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加________,若无沉淀产生,则已洗净。

③根据实验数据,计算样品中碳酸钠的质量分数为________(列出计算过程,保留一位小数)。

【答案】 除去过量的NaOH和 ACD AB(或AC或ACB) B不变浑浊(或C不变蓝或C不变蓝,B不变浑浊) 使碳酸钠完全反应 取上层清液于试管中,继续滴加溶液若无沉淀产生,则已过量 溶液(或稀、溶液等)

【解析】

(1)①硫酸镁能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,反应的化学方程式是:;

②由于溶液中有加入过量的碳酸钠和氢氧化钠,能与稀盐酸反应生成了氢氧化钠,所以反应(1)中加入适量盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠。

(2)根据生产流程中涉及的方程式和流程图,发现二氧化碳、氨气、氯化氢、碳酸钠为重复使用的物质。故选ACD。

①由题意知:晶体A充分受热,可分解制得纯碱及两种常见的氧化物;依据反应流程图可知A是碳酸氢钠,化学反应前后元素的种类不变,从而推测出碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;反应的化学方程式是:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;

②碳酸钠化学性质稳定,碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水、二氧化碳;而二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,无水硫酸铜遇水变蓝,可用来检验水,据此可设计实验;如下表:

选择的装置

实验现象

实验结论

AB”或“AC”或“ACB

“B不变浑浊”或“C不变蓝”或“C不变蓝、B不变浑”

样品不含晶体A

组成探究二:(4)取纯碱样品加水溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,反应掉碳酸钠,再滴加AgNO3溶液,仍有白色沉淀,说明一定含有氯化钠,反应的方程式为:AgNO3+NaCl═AgCl↓+NaNO3;

组成探究三:

①氯化钡溶液过量的目的是:将纯碱样品中的碳酸钠完全反应。判断氯化钡溶液过量的方法是:静置混合物X,取上层清液再滴加少许氯化钡溶液,如没有沉淀生成,说明氯化钡溶液过量。

②判断滤渣是否洗涤干净,实际上是检验过量的氯化钡溶液是否洗净;氯化钡可与稀硫酸或碳酸钠溶液反应生成硫酸钡或碳酸钡沉淀,通过观察是否有沉淀生成可判断氯化钡溶液是否洗净;

③设样品中碳酸钠的质量是x,

解得:x=10.6g

所以样品中碳酸钠的质量分数是:×100%≈92.2%.

:样品中碳酸钠的质量分数是92.2%。

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