Question

11．學習小組對“氯堿工業”生產的燒堿樣品（可能含Na₂CO₃、NaCl等雜質）進行探究．
Ⅰ．定性探究

實驗步驟	實驗現象	解釋或結論
取適量燒堿樣品置于試管中，加水溶解，向所得的溶液中逐滴加入過量的稀硝酸．	開始時無明顯現象，一段時間后產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體	樣品中含有的雜質是碳酸鈉．
向上述所得的溶液中滴加幾滴AgNO3溶液	產生白色沉淀	樣品中還含有的雜質是氯化鈉．

Ⅱ．定量探究：用下列裝置測量燒堿樣品中含碳酸鈉的質量分數（提示：堿石灰成分為CaO和NaOH）．請回答：
（1）裝置A中氫氧化鈉溶液的作用是什么？
（2）實驗前先通一會兒空氣后再進行裝置B的化學反應，其原因是什么？
（3）寫出裝置B中反應產生氣泡的化學方程式．
（4）本實驗通過堿石灰增重測定CO₂的質量，E裝置的作用是什么？
Ⅲ．延伸計算：氫氧化鉀在空氣中久置容易變質．取已變質的氫氧化鉀溶液100g，向其中加入溶質質量分數為9.8%的稀硫酸100g，恰好完全反應得到中性溶液．試計算蒸干該溶液可得到的固體的質量．

Answer 1

分析 Ⅰ．碳酸鈉和稀硝酸反應生成硝酸鈉、水和二氧化碳，氫氧化鈉和稀硝酸反應生成硝酸鈉和水；
氯化鈉能和硝酸銀反應生成白色沉淀氯化銀和硝酸鈉；
Ⅱ．氫氧化鈉溶液能夠吸收空氣中的二氧化碳氣體；
實驗前先通一會兒空氣后，能夠排出裝置中的二氧化碳；
碳酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳；
堿石灰能和吸收水蒸氣和二氧化碳氣體；
Ⅲ．氫氧化鉀能和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鉀和水，氫氧化鉀能和稀硫酸反應生成硫酸鉀和水，碳酸鉀能和稀硫酸反應生成硫酸鉀、水和二氧化碳．

解答 解：Ⅰ．定性探究如下表所示：

實驗步驟	實驗現象	解釋或結論
取適量燒堿樣品置于試管中，加水溶解，向所得的溶液中逐滴加入過量的稀硝酸．	開始時無明顯現象，一段時間后產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體	樣品中含有的雜質是碳酸鈉．
向上述所得的溶液中滴加幾滴AgNO3溶液	產生白色沉淀	樣品中還含有的雜質是氯化鈉．

Ⅱ．（1）裝置A中氫氧化鈉溶液的作用是除去空氣中的二氧化碳．
故答案為：除去空氣中的二氧化碳．
（2）實驗前先通一會兒空氣后，能夠把裝置中的二氧化碳排出．
故答案為：把裝置中的二氧化碳排出．
（3）裝置B中反應產生氣泡的反應是碳酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式為：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
故答案為：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
（4）本實驗通過堿石灰增重測定CO₂的質量，E裝置的作用是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳氣體進入D中．
故答案為：防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳氣體進入D中．
Ⅲ．設蒸干該溶液可得到的固體硫酸鉀質量為x，
無論氫氧化鉀完全變質，還是部分變質，和稀硫酸反應都能夠生成硫酸鉀，
由2KOH+H₂SO₄═K₂SO₄+2H₂O，K₂CO₃+H₂SO₄═K₂SO₄+H₂O+CO₂↑可知，H₂SO₄～K₂SO₄，
H₂SO₄～K₂SO₄，
98            174
100g×9.8%  x
$\frac{98}{100g×9.8%}$=$\frac{174}{x}$，
x=17.4g，
答；蒸干該溶液可得到的固體的質量s 17.4g．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．