题目内容
某研究性学习小组设计了测定纯碱(Na2CO3)样品(只含NaCl杂质)中Na2CO3质量分数的实验方案.请回答下列问题:
小资料:碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物
(1)气体法。
【原理思路】利用Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2,通过测量丙装置实验前后的质量得出CO2质量,从而计算碳酸钠的质量分数。(不考虑原装置内空气的影响)
【实验分析】小科同学根据以上思路,设计了如图1的实验装置。
①实验装置乙中盛放的试剂为 。
装置丁中碱石灰的作用是 。(填字母)
A.吸收Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2
B.防止外界空气中二氧化碳进入丙中
C.干燥二氧化碳
②实验中如果滴加稀硫酸的速度过快,会导致测得样品中碳酸钠的
质量分数 (填写“偏高”“偏低”或“不变”).
③小明同学认为小科的方案存在问题,即使操作规范下也会造成结果偏低,你
认为他的理由是 ,应该将装置甲中双孔橡
胶塞换成三孔橡胶塞,并增加图2装置,实验结束后缓缓通入一段时间空气,
目的是 ,其中NaOH溶液的作用是 。
(2)沉淀法.
【实验原理】利用碳酸根离子与钙离子结合生成沉淀,通过沉淀的质量而得出碳酸钠的质量分数。
【实验步骤】①用托盘天平称取样品11.0g放入烧杯中,加水使其完全溶解;
②加入过量的CaCl2溶液充分反应。证明CaCl2过量(即Na2CO3已完全反应)的方法是: 静置,向上层清液中滴加 溶液,如果没有白色沉淀生成,证明CaCl2过量;
③过滤、操作X、干燥、称量沉淀的质量为10.0g,操作X的名称是 ,如果缺少此操作会造成碳酸钠质量分数 (填写“偏高”“偏低”或“不变”)。
④通过以上提供的数据计算出样品中碳酸钠的质量分数为 。(写出计算过程,结果保留至0.1%)
(1)①浓硫酸(或浓H2SO4)B ②偏低 ③有CO2残留在烧瓶内 将残留的CO2全部鼓入到并装置中,使其完全被氢氧化钠溶液吸收 吸收空气中的CO2
(2)②CaCl2 ③洗涤 偏高
④设样品中碳酸钠的质量为x
Na2CO3+CaCl2
CaCO3↓+2Na Cl
106 100
x 10.0g
=![]()
x=10.6g (1分)
∴碳酸钠的质量分数:
×100%=96.4% (1分)
一定条件下,在一个密闭容器中发生某反应,测得反应过程中物质的质量如下表所示:
| 物质 | X | Y | Z | Q |
| 第一次测得的质量/g | 68 | 16 | 4.4 | 3.6 |
| 第二次测得的质量/g | 4 | 未测 | 48.4 | 39.6 |
下列判断错误的是 ( )
A.该反应一定是中和反应 B.若X为氧气,则Y一定发生氧化反应
C.第二次测量时,Y已完全参加反应 D.该反应中Z与Q质量变化之比为11:9
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。
【产品原理】该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品——纯碱(Na2CO3)和化肥NH4Cl。
生产原理是:将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液,反应的化学方程式为: ;后分离出NaHCO3,加热制得纯碱。
【生产流程】
|
⑴ NH4Cl NH3↑+HCl↑
⑵ 已知20℃时有关物质的溶解度如下(气体指1体积水中能溶解的气体体积)
| 物质 | NaCl | NaHCO3 | NH4Cl | NH3 | CO2 |
| 溶解度 | 36.0g | 9.6g | 37.2g | 710 | 0.9 |
【问题讨论】
⑴操作Ⅰ、Ⅱ中,相同操作的名称为 。反应①中发生了两个反应,写出其中一个化学方程式:----- 反应①加适量的盐酸,适量是指-----。
⑵检验挥发性气体C的方法------。
⑶上述生产流程中可循环使用的是 (填序号)。
A.挥发性气体C B.溶液D C.氢氧化镁 D.化肥NH4Cl
【组成确定】
⑴ 称取一定质量的纯碱样品,经多次充分加热后,再称重,质量无变化;
⑵ 另取少量纯碱样品加入适量水,样品完全溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀。由上述实验可确定纯碱样品含有杂质 (写化学式)。
| 实验一 | 实验二 | 实验三 | 实验四 | |
| 固体混合物溶液质量 | 100g | 100g | 100g | 100g |
| 加入CaCl2溶液质量 | 10g | 20g | 30g | 40g |
| 生成的沉淀的质量 | 4g | m | 10g | 10g |
【含量测定】
称取该纯碱样品44 g固体混合物,加水配成400g溶液,平均分为四份,然后分别加入一定质量分数的CaCl2溶液,实验数据见表:请分析表中数据回答并计算:
⑴m= g;
⑵在实验三中,完全反应后所得溶液中溶质氯化钠的质量分数是多少?(要求写计算过程,结果保留0.1%,3分) 设参加反应的Na2CO3的质量为x,生成的氯化钠的质量为y(计算过程3分。)
【总结反思】请通过计算并结合下表判断此纯碱样品等级为 品。