Question

课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液（主要成分为Na2CO3，还含有少量NaCl，其它杂质不计）和石灰

课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液（主要成分为Na2CO3，还含有少量NaCl，其它杂质不计）和石灰乳为原料制备烧碱，并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析和测定．【粗产品制备】（1）将废碱液加热蒸发浓缩，形成较浓的溶液，冷却后与石灰乳混合，发生反应的化学方程式为______．（2）将反应后的混合物过滤，得到的滤液进行蒸发结晶，制得NaOH粗产品．【粗产品成分分析】（1）取适量粗产品溶于水，滴加Ba（NO3）2溶液出现白色浑浊，发生反应的化学方程式为______，该粗产品中一定不含有______，理由是______．（2）该小组同学通过对粗产品成分的实验分析，确定该粗产品中含有三种物质．【粗产品中Na2CO3含量测定】（1）该兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置．取10.0g粗产品，进行实验．（2）操作步骤①连接好装置，检查气密性；②打开弹簧夹C，在A处缓缓通入一段时间空气；③称量G的质量；④关闭弹簧夹C，慢慢滴加浓盐酸至过量，直至D中无气泡冒出；⑤打开弹簧夹 C，再次缓缓通入一段时间空气；⑥再次称量G的质量，得前后两次质量差为0.48g．（3）问题探究①步骤②的目的是______；②B装置的作用是______，F中的试剂应为______；③E 装置的作用是______，相关反应的化学方程式是______，H装置的作用是______．若没有H装置，则测定的Na2CO3的质量分数会______（填“偏大”、“偏小”、“不变”）．事实上10.0g粗产品只能产生0.44g CO2．请你仔细分析上述实验，解释实验值0.48g比正确值0.44g偏大的原因（假设操作均正确）______．

Answer 1

粗产品制备：（1）碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠．
故填：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═2NaOH+CaCO₃↓；
粗产品成分分析：碳酸钠能与硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钠：（1）加入硝酸钡溶液产生了白色沉淀，则是硝酸钡与碳酸钠发生了反应，有碳酸钠存在，则不可能含有氢氧化钙，因为氢氧化钙会与碳酸钠反应而不能共存．
故填：Ba（NO₃）₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaNO₃，氢氧化钙，滴加硝酸钡产生沉淀，说明产品中含有碳酸钠，碳酸钠能与氢氧化钙发生反应，二者不能共存；
粗产品中Na₂CO₃含量测定：（3）①②打开弹簧夹C，在A处缓缓通入一段时间空气的目的就是排出装置内的空气，防止含有的二氧化碳对实验结果造成干扰，故填：排除装置内的空气，防止含有的二氧化碳对实验结果造成干扰；
②B中含有的氢氧化钠能吸收空气中的二氧化碳，从E中出来的二氧化碳气体含有水蒸气，可以通过浓硫酸将水除掉，故F中可以放浓硫酸．
故填：吸收空气中的二氧化碳，浓硫酸；
③使用的浓盐酸具有挥发性，可以通过碳酸氢钠溶液将其除掉，碳酸氢钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，由于反应生成二氧化碳，会使测得的二氧化碳的质量偏大，从而碳酸钠的含量偏高，H中的碱石灰能起到吸收空气中二氧化碳的作用．
故填：吸收除去挥发出的氯化氢气体，NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，吸收空气中的二氧化碳，偏大，装置D中浓盐酸挥发出的氯化氢与装置E中NaHCO₃反应产生二氧化碳．