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。
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(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
【题目】下列物质的用途利用了其物理性质的是
A.生活中用镶有金刚石的玻璃刀裁划玻璃
B.农业上常用熟石灰改良酸性土壤
C.工业上常用一氧化碳作还原剂冶炼金属
D.化工生产中以煤为原料制取甲醇(CH3OH)
【题目】(7分)某同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液﹙如图甲所示﹚,为确认其中的溶质,他设计并进行了如下探究活动,请回答下列问题。
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【猜想与假设】其溶质可能为NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中的一种。
【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下:
物质 | NaCl | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
常温下的溶解度/g | 36 | 109 | 21.5 | 9.6 |
常温下某稀溶液的pH | 7 | 13 | 11 | 9 |
【探究过程】
如图乙所示,在操作①后可确定溶质不是NaCl,则其实验现象应是 ;
在进行操作②时有无色无味得到气体产生,由此又可排除假设物质中的 。
【探究结论】
你认为该溶液中的溶质可能是上述假设物质中的 ,你的判断依据是 。
【探究反思】
(1)若上述探究结论是正确的,操作②产生的气体应是 (写化学式),实验室检验该气体的实验操作及现象是 。
(2)另有同学猜想其中的溶质还可能是Na2SO4,但又没有Na2SO4的上述表列信息。
请你根据以上实验操作的相关现象,判断该溶液中的溶质是否是Na2SO4,并叙述理由: 。