Question

【題目】碳酸鈉俗稱純堿，其用途很廣。實驗室中，用碳酸氫銨和飽和食鹽水可制得純堿。

(1)飽和食鹽水所用的原料粗鹽主要來自于海洋，從海水中得到粗鹽我們通常用的方法是_______。

(2)所得的粗鹽(含Ca2+、Mg2+、SO42-)需要提純，需要加入足量NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液將雜質離子除去，隨后過濾并加入鹽酸調pH至7。其中先用BaCl2，再用Na2CO3的原因是______。

(3)飽和食鹽水除用于制純堿，也是氯堿工業的原料。氯堿工業中電解飽和食鹽水的方程式為_______。

(4)測試純堿產品中NaHCO3含量的方法是：用_______(定量儀器)稱取純堿樣品1.144g，用蒸餾水溶解，加入0.500mol/L的HCl溶液100mL，再加1-2滴酚酞，繼續用0.500mol/L標準氫氧化鈉溶液滴定。當滴定至溶液由_____色變_____色，半分鐘不變色為滴定終點。

(5)若上述過程中共消耗氫氧化鈉58.00mL，純堿樣品中NaHCO3質量分數為_____。(保留3位小數)

(6)如果裝氫氧化鈉的滴定管滴定結束讀數時有漏液情況，會導致測定結果______（選填“偏大”、“偏 小”、“不受影響”）。

Answer 1

【答案】蒸發法 Na2CO3可以出去過量的 BaCl2，過量的Na2CO3可以通過鹽酸除去 電子天平 無 紅 0.073 偏大

【解析】

(1)根據NaCl溶解度受溫度影響變化不大分析；

(2)除去雜質不能引入新的雜質，或者引入新雜質后要容易除去；

(3)電解飽和NaCl溶液反應產生NaOH、Cl2、H2；

(4)準確稱量一定質量的固體用電子天平；加入鹽酸，HCl與Na2CO3、NaHCO3反應產生NaCl，鹽酸過量，用酚酞為指示劑，滴加NaOH溶液時，過量HCl與NaOH反應產生NaCl和水當滴定達到終點時，溶液由無色變為紅色；

(5)根據消耗的HCl、NaOH的體積計算其中NaHCO3的質量，進而可得純堿的純度；

(6)根據溶液的體積對物質的量的影響分析判斷。

(1)由于NaCl在水中的溶解度受溫度影響變化不大，將NaCl從海水中分離出來，可采用蒸發溶劑的方法；

(2)向得到的含Ca2+、Mg2+、SO42-的粗鹽需要提純，先加入需要加入足量BaCl2溶液，使SO42-形成BaSO4沉淀，再加入Na2CO3溶液，既可以除去NaCl溶液中的Ca2+形成CaCO3沉淀，也可以將過量的BaCl2形成BaCO3沉淀，再加入NaOH溶液，使Mg2+形成 Mg(OH)2沉淀，過量的Na2CO3可以通過鹽酸除去；

(3)在工業上通常采用電解飽和NaCl溶液的方法制取，反應方程式為：；

(4)準確稱量一定質量的固體用電子天平；加入鹽酸，HCl與樣品中的Na2CO3、NaHCO3反應產生NaCl，加入的鹽酸過量，用酚酞為指示劑，滴加NaOH溶液時，過量HCl與NaOH反應產生NaCl和水當滴定達到終點時，溶液由無色變為紅色；

(5)根據題意，加入的HCl與Na2CO3、NaHCO3、NaOH最終產生NaCl，假設樣品中Na2CO3、NaHCO3的物質的量分別是x、y，根據元素守恒可得2x+y+n(NaOH)=n(HCl)，即2x+y= n(HCl)-n(NaOH)=0.500mol/L×(0.1-0.058)L=0.021mol，根據質量守恒可得106x+84y=1.144g，兩式聯立，可得x=0.01mol，y=0.001mol，所以樣品中NaHCO3的質量為m(NaHCO3)=0.001mol×84g/mol=0.084g，純堿樣品中NaHCO3質量分數為(0.084g÷1.144g)×100%=0.073；

(6)如果裝氫氧化鈉的滴定管滴定結束讀數時有漏液情況，則反應消耗的NaOH體積偏大，使的樣品中Na2CO3的質量偏小，則NaHCO3的質量偏大，最終會導致測定結果偏大。