Question

(15分) 某制堿廠以海水為主要原料生產(chǎn)純堿（碳酸鈉）和其他副產(chǎn)品。

（一）將海水進(jìn)行處理后獲得精鹽水。海水中，除氯化鈉外，還含有氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉等雜質(zhì)。其處理的主要流程如下：

（1）加入氫氧化鈉溶液的目的是            。

（2）操作Ⅰ的名稱是        。

（3）操作1所得的沉淀是混合物，其成分有：BaSO₄、Mg(OH)_2、     （填化學(xué)式）。

（4）向?yàn)V液中滴加適量稀鹽酸的目的是                  。

（二）將精鹽水制成飽和溶液，先向其中通入足量的氨氣，再向其中通入足量的二氧化碳至有大量晶體（碳酸氫鈉，NaHCO₃）析出，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCl +NH₃+CO₂+H₂O＝NH₄Cl+NaHCO₃↓；將晶體轉(zhuǎn)移出來后，加熱至不再有氣體產(chǎn)生，所得固體即為純堿。

（1）加熱晶體碳酸氫鈉獲得純堿的化學(xué)方程式為            。

（2）稱取一定質(zhì)量的純堿樣品，經(jīng)多次充分加熱后，再稱重，質(zhì)量無變化；另取少量純堿樣品加入適量水，樣品完全溶解，向該溶液中加入過量稀HNO₃，再滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可確定純堿樣品含有雜質(zhì)      （寫化學(xué)式）。

（三）為測(cè)定上述方法獲得的純堿產(chǎn)品中碳酸鈉的純度。某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)純堿產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)。取22克該樣品于燒杯中，加水將其溶解，然后逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14．6%的稀鹽酸并不斷振蕩。通過查閱資料得知，在滴加鹽酸過程中首先發(fā)生的反應(yīng)是：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl；然后發(fā)生的反應(yīng)是：NaHCO₃+HCl= NaCl+H₂O+CO₂↑．，在上述過程中燒杯中溶液質(zhì)量與加入稀鹽酸質(zhì)量的關(guān)系如圖甲所示：．

（1）某同學(xué)認(rèn)為，在上述純堿含量測(cè)定過程中，用玻璃棒不斷攪拌，能使測(cè)定誤差減小，其理由是                     。

（2）請(qǐng)你根據(jù)圖甲提供的信息，在圖乙的坐標(biāo)系中畫出檢測(cè)過程中產(chǎn)生CO₂的質(zhì)量隨滴加鹽酸質(zhì)量的變化曲線。（標(biāo)明二氧化碳質(zhì)量的相應(yīng)數(shù)值）

（3）計(jì)算該樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計(jì)算過程）。

 

Answer 1

（一）（1）除去海水中的氯化鎂（1分）

（2）過濾（1分）

（3）CaCO₃（1分）、BaCO₃（1分）

（4）除去濾液中的NaOH（1分）和Na₂CO₃（1分）

（二）（1）2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O（1分）

（2）NaCl（1分）

（三） （1）促使純堿與鹽酸充分反應(yīng)（1分），

同時(shí)有利于二氧化碳的散逸。（1分）

（2）8.8 （圖形正確1分，共2分）

（3）96.4%  （3分）

（過程1分，碳酸鈉質(zhì)量1分，質(zhì)量分?jǐn)?shù)1分）

解析:（一）(1)加入氫氧化鈉的目的是除去海水中的氯化鎂，使其轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀而除去；（2）操作一的名稱是過濾；（3）操作1所得的沉淀是混合物，其成分有：BaSO₄、Mg(OH)₂、CaCO₃  、  BaCO₃  ；

（4）向?yàn)V液中滴加適量稀鹽酸的目的是除去濾液中的NaOH和碳酸鈉。

（二）（1）加熱晶體碳酸氫鈉獲得純堿的化學(xué)方程式為：2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；（2）向該溶液中加入過量稀HNO₃，再滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀，說明溶液中還有氯離子，故填：氯化鈉。

（三）（1）某同學(xué)認(rèn)為，在上述純堿含量測(cè)定過程中，用玻璃棒不斷攪拌，能使測(cè)定誤差減小，其理由促使純堿與鹽酸充分反應(yīng)，同時(shí)有利于二氧化碳的散逸；

（2）圖甲中的曲線上的A點(diǎn)表示加入稀鹽酸前燒杯中樣品和水的質(zhì)量和；B點(diǎn)表示稀鹽酸將碳酸鈉全部轉(zhuǎn)化成了碳酸氫鈉，該過程中不產(chǎn)生二氧化碳；C點(diǎn)表示稀鹽酸將碳酸氫鈉全部轉(zhuǎn)化成了氯化鈉、水和二氧化碳，若再加入稀鹽酸，不再產(chǎn)生二氧化碳．根據(jù)上述含義可以畫出產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量隨加入稀鹽酸質(zhì)量的變化曲線如圖：

（3）設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x，

根據(jù)Na₂CO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl；NaHCO₃+HCl═H₂O+CO₂↑+NaCl可得

Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑

106    73         

x  100g×14.6% 

106/x =73/ (100g×14.6%) 解得x=21.2g，

樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.2g/ 22g ×100%=96.4%.

答：樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.4%。