题目内容

【题目】课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液(主要成分为Na2CO3、还含有少量NaCl)和石灰乳(氢氧化钙的悬浊液)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。

【查阅资料】①碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物,可吸收二氧化碳和水;

②CO2+Ba(OH)2 ═ BaCO3↓+H2O。

【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。

【粗产品成分分析】

(1)取适量粗产品溶于水得澄清溶液,加入Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,由此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。

【含量测定】Na2CO3含量的测定:

该兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置。取20.0g粗产品,进行实验。

(1)实验过程中需持续缓缓通入空气,其目的是 。

(2)下列各项措施中,不影响测定准确度的是______(填标号)。

a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体

b.滴加盐酸不宜过快

c.在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

d.取消上图中D装置

(3)实验中准确称取20.0g粗产品,进行测定,测得BaCO3质量为1.97g。则粗产品中碳酸钠的质量分数为 。

(4)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分数.实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是 。

【答案】【粗产品制备】(1)Na2CO3 +Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2NaOH

【粗产品成分分析】(1)Ca(OH)2

由上可知粗产品中一定有碳酸钠,而碳酸钠与氢氧化钙在溶液中不能共存

【含量测定】Na2CO3含量测定:把生成的CO2气体全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收

(2)c (3)5.3% (4)B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中

【解析】

试题分析:【粗产品制备】(1)将废碱液加热蒸发浓缩,形成较浓的溶液,由于里面含有碳酸钠溶液,故冷却后与石灰乳混合,发生反应的化学方程式为:Na2CO3 +Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2NaOH

【粗产品成分分析】(1)取适量粗产品溶于水得澄清溶液,加入Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明溶液中一定含有碳酸钠,由此该粗产品中一定不含有:Ca(OH)2 ,理由是:由上可知粗产品中一定有碳酸钠,而碳酸钠与氢氧化钙在溶液中不能共存

【含量测定】Na2CO3含量的测定:(1)实验过程中需持续缓缓通入空气,其目的是把生成的CO2气体全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收,以防二氧化碳气体的质量偏小

(2)浓硫酸只是除去气体中的水分,对本实验没有影响,故在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置不影响测定准确度,故选c

(3)根据发生反应的化学方程式分别为:Na2CO3 + 2HCl ═ 2NaCl + CO2↑ + H2O ,CO2+Ba(OH)2 ═ BaCO3↓+H2O,可以直接找出Na2CO3与BaCO3的质量关系,计算出Na2CO3的质量,进一步计算出粗产品中碳酸钠的质量分数

解:设粗产品中Na2CO3的质量分数为x

根据Na2CO3 + 2HCl ═ 2NaCl + CO2↑ + H2O ,CO2+Ba(OH)2 ═ BaCO3↓+H2O

可得: Na2CO3 ~ BaCO3

106 197

x 1.97g

106:197=x:1.97

x = 1.06g

碳酸钠的质量分数=1.06g/20g×100%=5.3%

答:碳酸钠的质量分数是5.3%

(4)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分数.实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中

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