Question

7．酸、碱、盐是初中化学学习的重要内容，某研究性学习小组对“氯碱工业”生产的烧碱样品中碳酸钠的质量分数进行如下探究（提示：碱石灰成分为CaO和NaOH），请回答下列问题：

（1）写出装置A中化学反应的化学方程式2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（2）在滴加稀硫酸时，为什么要滴加到不再产生气泡为止保证将样品中的碳酸钠反应完，使测量结果更准确；
（3）装置C的作用是干燥二氧化碳，如果不用装置C会导致实验结果偏大（填“大”、“小”或“不变”）．
（4）本实验通过碱石灰增重测定CO₂的质量，要称量的装置是D（填D或E或D、E）．
（5）学习小组的同学想检验上述工艺中的烧碱溶液里是否含有碳酸钠，甲同学用滴加酚酞溶液的方法进行检验，请你回答是否可行的原因．
（6）乙同学选择了一种溶液，不仅能够检验而且还能够除去碳酸钠，请你为乙同学写出反应的方程式．
（7）工业上常用纯碱和石灰石为原料制备烧碱，首先需要将含碳酸钙的石灰石制成熟石灰，现工厂要制得7.4t的熟石灰，需要含80%的碳酸钙的石灰石质量是多少？

Answer 1

分析 （1）根据氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水进行分析；
（2）根据碳酸钠会与稀硫酸反应，滴加到不再产生气泡，是使碳酸钠全部参加反应进行分析；
（3）根据浓硫酸具有吸水性，碱石灰也具有吸水性进行分析；
（4）根据测定氢氧化钠中碳酸钠的含量需要测定生成二氧化碳的质量进行分析；
（5）根据碳酸钠和氢氧化钠在溶液中都显碱性，都能是酚酞变红色进行分析；
（6）根据氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠进行分析；
（7）根据化学方程式找出反应物之间的关系式，依据题中的数据进行计算．

解答 解：（1）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（2）在滴加稀硫酸时，要滴加到不再产生气泡为止，原因是：保证将样品中的碳酸钠反应完，使测量结果更准确；
（3）浓硫酸具有吸水性，碱石灰也具有吸水性，所以装置C的作用是干燥二氧化碳，如果不用装置C，水蒸气会进入装置D中，会导致实验结果偏大；
（4）反应中产生的二氧化碳被D装置中的碱石灰吸收，故需要测定D装置的质量，E装置是吸收空气中二氧化碳和水蒸气的，故选：D；
（5）碳酸钠和氢氧化钠在溶液中都显碱性，都能是酚酞变红色，所以不能用滴加酚酞溶液的方法进行检验；
（6）氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，化学方程式为：Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH；
（7）设需要含80%碳酸钙的石灰石质量为x
因为：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，CaO+H₂O=Ca（OH）₂，可知
CaCO₃-----CaO------Ca（OH）₂，
100                  74
x×80%               7.4t
$\frac{100}{x×80%}$=$\frac{74}{7.4t}$
 x=12.5t
故答案为：（1）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（2）保证将样品中的碳酸钠反应完，使测量结果更准确；
（3）干燥二氧化碳，大；
（4）D；
（5）碳酸钠和氢氧化钠在溶液中都显碱性，都能是酚酞变红色；
（6）Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH；
（7）需要含80%碳酸钙的石灰石质量为12.5t．

点评 本题主要是利用碳酸钠和硫酸反应生成了二氧化碳，依据碱石灰增加的质量就是二氧化碳的质量，通过化学方程式计算出碳酸钠的质量，进而计算碳酸钠的质量分数．