Question

【題目】純堿(Na2CO3)在生產(chǎn)生活中具有廣泛的用途。以下是實(shí)驗(yàn)室模擬制堿原理制取Na2CO3的流程圖。

已知：向飽和食鹽水中通入NH3、CO2后發(fā)生的反應(yīng)為NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。回答以下問(wèn)題：

（1）粗鹽中含有的雜質(zhì)離子有Ca2＋、Mg2＋、SO42－等。精制除雜的步驟順序是a→________→________→________→b(填字母編號(hào))。

a.粗鹽溶解，濾去沉渣 b．加入鹽酸調(diào)pH c．加入Ba(OH)2溶液d．加入Na2CO3溶液 e．過(guò)濾

（2）向飽和食鹽水中先通入_______，后通入________

制得的碳酸鈉樣品中往往含有少量NaCl，現(xiàn)欲測(cè)定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某探究性學(xué)習(xí)小組分別設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案．請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：

方案一：把一定質(zhì)量的樣品溶解后加入過(guò)量的CaCl2溶液，將所得沉淀過(guò)濾、洗滌、烘干、稱量、計(jì)算。

（3）洗滌沉淀的具體操作是_____________________________。

方案二：利用下圖所示裝置來(lái)測(cè)定純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（鐵架臺(tái)、鐵夾等在圖中均已略去）。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按圖連接裝置，并檢查氣密性；

②準(zhǔn)確稱得盛有堿石灰的干燥管D的質(zhì)量為33.4g；

③準(zhǔn)確稱得6g純堿樣品放入容器b中；

④打開(kāi)分液漏斗a的旋塞，緩緩滴入稀硫酸，至不再產(chǎn)生氣泡為止；

⑤打開(kāi)彈簧夾，往試管A中緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，然后稱得干燥管D的總質(zhì)量為35.6g。

（4）裝置A中試劑X應(yīng)選用_________________。

（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算純堿樣品Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位）。

Answer 1

【答案】cdeNH3CO2加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀物，使水自然流下，重復(fù)2～3次NaOH溶液88.3%

【解析】

（1）Ca2＋用碳酸鈉除去，Mg2＋用OH－除去，SO42－用Ba2＋除去，最后加入鹽酸酸化。但由于過(guò)量的Ba2＋要用碳酸鈉來(lái)除，所以碳酸鈉必需放在最后加入，所以正確的操作順序是acdeb，故答案為：c、d、e；

（2）由于NH3易溶于水，CO2在水中的溶解度不大，所以先通入氨氣有利于吸收溶解度不大的CO2，故答案為：NH3、CO2；

（3）洗滌沉淀的操作是沿玻璃棒緩慢地向過(guò)濾器中加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀物，使水自然流下，重復(fù)操作2-3次；故答案為：加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀物，使水自然流下，重復(fù)2～3次；

（4）裝置A中試劑X的主要作用是除去空氣中的二氧化碳，可選用NaOH溶液來(lái)除去，故答案為：NaOH溶液；

（5）反應(yīng)中放出二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量m(CO2)=35.6g-33.4g=2.2g，n(CO2)=2.2g÷44g/mol=0.05mol，根據(jù)方程式：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+ CO2↑可知n(Na2CO3)= n(CO2)=0.05mol，則m(Na2CO3)= 0.05mol×106g/mol=5.3g，所以純堿樣品Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=(5.3g÷6g）×100%≈88.3%，故答案為：88.3%。