Question

【題目】課外化學興趣小組的同學利用某化工廠的廢堿液（主要成分為Na2CO3、還含有少量NaCl）和石灰乳（氫氧化鈣的懸濁液）為原料制備燒堿，并對所得的燒堿粗產品的成分進行分析和測定。

【查閱資料】①堿石灰是CaO與NaOH的固體混合物，可吸收二氧化碳和水；

②CO2+Ba（OH）2 ═ BaCO3↓+H2O。

【粗產品制備】

（1）將廢堿液加熱蒸發濃縮，形成較濃的溶液，冷卻后與石灰乳混合，發生反應的化學方程式為 。

（2）將反應后的混合物過濾，得到的濾液進行蒸發結晶，制得NaOH粗產品。

【粗產品成分分析】

（1）取適量粗產品溶于水得澄清溶液，加入Ba（NO3）2溶液出現白色沉淀，由此該粗產品中一定不含有 ，理由是

（2）該小組同學通過對粗產品成分的實驗分析，確定該粗產品中含有三種物質。

【含量測定】Na2CO3含量的測定：

該興趣小組的同學設計了下圖所示的實驗裝置。取20.0g粗產品，進行實驗。

（1）實驗過程中需持續緩緩通入空氣，其目的是 。

（2）下列各項措施中，不影響測定準確度的是______（填標號）。

a．在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的CO2氣體

b．滴加鹽酸不宜過快

c．在A-B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置

d．取消上圖中Ｄ裝置

（3）實驗中準確稱取20.0g粗產品，進行測定，測得BaCO3質量為1.97g。則粗產品中碳酸鈉的質量分數為 。

（４）有人認為不必測定C中生成的BaCO3質量，只要測定裝置C在吸收CO2前后的質量差，一樣可以確定碳酸鈣的質量分數．實驗證明按此方法測定的結果明顯偏高，原因是 。

Answer 1

【答案】【粗產品制備】（1）Na2CO3 +Ca（OH）2 = CaCO3↓ + 2NaOH

【粗產品成分分析】（1）Ca（OH）2

由上可知粗產品中一定有碳酸鈉，而碳酸鈉與氫氧化鈣在溶液中不能共存

【含量測定】Na2CO3含量測定：把生成的CO2氣體全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收

（2）c （3）5.3% （4）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中

【解析】

試題分析：【粗產品制備】（1）將廢堿液加熱蒸發濃縮，形成較濃的溶液，由于里面含有碳酸鈉溶液，故冷卻后與石灰乳混合，發生反應的化學方程式為：Na2CO3 +Ca（OH）2 = CaCO3↓ + 2NaOH

【粗產品成分分析】（1）取適量粗產品溶于水得澄清溶液，加入Ba（NO3）2溶液出現白色沉淀，說明溶液中一定含有碳酸鈉，由此該粗產品中一定不含有：Ca（OH）2 ，理由是：由上可知粗產品中一定有碳酸鈉，而碳酸鈉與氫氧化鈣在溶液中不能共存

【含量測定】Na2CO3含量的測定：（1）實驗過程中需持續緩緩通入空氣，其目的是把生成的CO2氣體全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收，以防二氧化碳氣體的質量偏小

（2）濃硫酸只是除去氣體中的水分，對本實驗沒有影響，故在A-B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置不影響測定準確度，故選c

（3）根據發生反應的化學方程式分別為：Na2CO3 + 2HCl ═ 2NaCl + CO2↑ + H2O ，CO2+Ba（OH）2 ═ BaCO3↓+H2O，可以直接找出Na2CO3與BaCO3的質量關系，計算出Na2CO3的質量，進一步計算出粗產品中碳酸鈉的質量分數

解：設粗產品中Na2CO3的質量分數為x

根據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

碳酸鈉的質量分數=1.06g/20g×100%=5.3%

答：碳酸鈉的質量分數是5.3%

（4）有人認為不必測定C中生成的BaCO3質量，只要測定裝置C在吸收CO2前后的質量差，一樣可以確定碳酸鈣的質量分數．實驗證明按此方法測定的結果明顯偏高，原因是B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中