Question

【題目】某實驗小組同學為了測定工業純堿的純度，進行了一系列實驗。

（1）和索氏制堿法相比，侯氏制堿法的優勢有___________________________________；

（2）工業純堿中常含有少量NaCl雜質，解釋原因__________________________，檢驗是否含有氯化鈉雜質的方法為__________________________________________________________；

（3）使用重量法測定純堿的純度，用到的試劑有__________________________________；

（4）使用滴定法測定純堿的純度，用_________________（填儀器名稱）稱量1.200g工業純堿樣品，溶解，用1mol/L鹽酸做標準液，滴定過程中溶液pH變化和生成CO2的量如圖所示，A點溶液呈堿性的原因______________________________________________________，計算該工業純堿樣品的質量分數_______________。（計算結果保留兩位小數）

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Answer 1

【答案】氯化鈉利用率高，污染小，成本低等（答對兩條即可） 氯化鈉是制備純堿的原料，在析出的碳酸氫鈉晶體表面會有氯化鈉殘留 取樣，滴加過量稀硝酸酸化，繼續加入少量硝酸銀溶液，若觀察到白色沉淀，則含有氯化鈉雜質 CaCl2(BaCl2) 電子天平 A點溶液為NaHCO3的溶液，存在HCO3-H++CO32-電離平衡和HCO3-+H2OH2CO+OH-水解平衡，HCO3-的電離小于水解，所以溶液呈堿性 0.88

【解析】

(1)氨堿法：以食鹽（氯化鈉）、石灰石（經煅燒生成生石灰和二氧化碳）、氨氣為原料來制取純堿，聯合制堿法：以食鹽、氨和二氧化碳（其中二氧化碳來自合成氨廠用水煤氣制取氫氣時的廢氣）為原料來制取純堿，根據反應原理分析優缺點；

(2)NaCl是制取純堿的原理，據此分析；檢驗是否含有氯化鈉雜質即為檢驗氯離子的存在；

(3)根據碳酸鈉、氯化鈉的化學性質進行分析判斷；

(4)稱量1.200g工業純堿樣品，需要精確度較高的稱量儀器； A 點溶液為NaHCO3的溶液，碳酸氫根離子可水解也可電離，根據水解和電離程度分析判斷。

(1)氨堿法可能的副產物為氯化鈣，聯合制堿法可能的副產物氯化銨，聯合制堿法與氨堿法相比，不產生難以處理的CaCl2，同時可生產出NH4Cl作氮肥，同時提高了食鹽的利用率，和索氏制堿法相比，污染小、成本低等；

(2)氯化鈉是制備純堿的原料，在析出的碳酸氫鈉晶體表面會有氯化鈉殘留，故工業純堿中常含有少量NaCl雜質；檢驗是否含有氯化鈉雜質只需要檢驗是否含有氯離子即可：方法為取樣，滴加過量稀硝酸酸化，繼續加入少量硝酸銀溶液，若觀察到白色沉淀，則含有氯化鈉雜質；

(3)根據碳酸鈉的化學性質，碳酸鈉與 BaCl2溶液(或CaCl2)溶液反應分別有碳酸鋇或碳酸鈣白色沉淀生成，由生成沉淀的質量計算出碳酸鈉的質量，進而可計算出該工業純堿的純度，則使用重量法測定純堿的純度，用到的試劑有CaCl2(或BaCl2)；

(4)使用滴定法測定純堿的純度，稱量1.200g工業純堿樣品，要使用精確度較高的稱量儀器，應用電子天平；A點時消耗1mol/L鹽酸標準液體積為10mL，此時溶液中碳酸鈉全部轉化為碳酸氫鈉，即A點溶液為NaHCO3的溶液，存在HCO3-H++CO32-電離平衡和HCO3-+H2OH2CO+OH-水解平衡，HCO3-的電離小于水解，所以溶液呈堿性；根據圖示，當1mol/L鹽酸標準液體積為20mL時，碳酸鈉全部轉化為CO2，達到滴定終點，根據反應Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，當消耗20mL鹽酸時，n(Na2CO3)=n(HCl)=×20mL×10-3×1mol/L=0.01mol，該工業純堿樣品的質量分數==0.88。