Question

某同學(xué)利用化工廠的廢堿液（主要成分為Na₂CO₃，還含有少量NaCl，其它雜質(zhì)不計(jì)）和石灰乳為原料制備燒堿，并對(duì)所得的燒堿粗產(chǎn)品的成分進(jìn)行分析和測(cè)定。
1.【粗產(chǎn)品制備】
（1）將廢堿液加熱蒸發(fā)濃縮，形成較濃的溶液，冷卻后與石灰乳混合，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
                                             。
（2）將反應(yīng)后的混合物過濾，得到的濾液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，制得NaOH粗產(chǎn)品。
2.【粗產(chǎn)品成分分析】
（1）取適量粗產(chǎn)品溶于水，滴加Ba(NO₃)₂溶液出現(xiàn)白色渾濁，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
                                           ，該粗產(chǎn)品中一定不含有                      ，理由是                                    。
（2）該小組同學(xué)通過對(duì)粗產(chǎn)品成分的實(shí)驗(yàn)分析，確定該粗產(chǎn)品中含有三種物質(zhì)。
3.【粗產(chǎn)品含量測(cè)定】 Na₂CO₃含量的測(cè)定：
（1） 該興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。取10.0g粗產(chǎn)品，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【說(shuō)明】堿石灰是CaO與NaOH 的固體混合物。E裝置中的飽和NaHCO₃溶液是為了除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫，發(fā)生的反應(yīng)為NaHCO₃十HC1==NaCl十CO₂↑十H₂O。
（2）操作步驟 ①連接好裝置，檢查氣密性；②打開彈簧夾C，在A處緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間空氣；③稱量G的質(zhì)量；④關(guān)閉彈簧夾C，慢慢滴加濃鹽酸至過量，直至D中無(wú)氣泡冒出；⑤打開彈簧夾C，再次緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間空氣；⑥再次稱量G的質(zhì)量，得前后兩次質(zhì)量差為0. 48g。
（3）問題探究 F中的試劑應(yīng)為                      ，B裝置的作用是                                      ， H裝置的作用是                                           。 若沒有H裝置，則測(cè)定的Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)                      （填“偏大”、“偏小”、“不變”）。事實(shí)上10.0g粗產(chǎn)品只能產(chǎn)生0.44g CO₂。請(qǐng)你仔細(xì)分析上述實(shí)驗(yàn)，解釋實(shí)驗(yàn)值0. 48g比正確值0.44g偏大的原因（假設(shè)操作均正確）                                                       
4.【數(shù)據(jù)計(jì)算】
①根據(jù)正確值0.44g可求得粗產(chǎn)品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為                     ％。
②NaOH含量的測(cè)定：該小組同學(xué)又另取10.0g粗產(chǎn)品，逐滴加入20％的鹽酸至恰好完全反應(yīng)時(shí)，消耗鹽酸的質(zhì)量為36. 5g．放出CO₂ 0.44g（不考慮二氧化碳?xì)怏w的溶解）。求原粗產(chǎn)品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（寫出計(jì)算過程）

Answer 1

1.Na₂CO₃+Ca(OH)₂==CaCO₃↓+2NaOH
2.Na₂CO₃+Ba(NO₃)₂＝BaCO₃↓ +2NaNO₃；Ca(OH)₂；Ca(OH)₂和Na₂CO₃能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在溶液中不能共存
3.濃硫酸；除去空氣中的二氧化碳；防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣被G 中堿石灰吸收；偏大；裝置D中濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫與裝置E中NaHCO₃反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳
4.①10.6；
   ②設(shè)與粗產(chǎn)品中碳酸鈉反應(yīng)消耗的氯化氫的質(zhì)量為x
       Na₂CO₃＋2HCl＝2NaCl+ H₂O+CO₂↑
                        73                          44
                         x                        0.44g
      73：44=x：0.44g
      x=0.73g 
      36.5g 20％鹽酸溶液中含氯化氫的質(zhì)量為：36.5g×20%=7.3g
      與粗產(chǎn)品中氫氧化鈉反應(yīng)消耗氯化氫的質(zhì)量為：7.3g一0.73g=6.57g
      設(shè)粗產(chǎn)品中含氫氧化鈉的質(zhì)量為y
      NaOH＋HCl＝NaCl＋H₂O
        40      36.5
         y      6.57g
       40：36.5=y：6.57g 
       y=7.2g
       粗產(chǎn)品中含氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：7.2g/10g×100%=72.0%
       答：粗產(chǎn)品中含氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72.0%.