Question

【題目】純堿(Na2CO3)在生產(chǎn)生活中具有廣泛的用途。以下是實驗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)。

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)欲測定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)，某探究性學習小組分別設(shè)計了如下實驗方案．請回答下列有關(guān)問題：

方案一：把一定質(zhì)量的樣品溶解后加入過量的CaCl2溶液，將所得沉淀過濾、洗滌、烘干、稱量、計算。

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

方案二：利用下圖所示裝置來測定純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)（鐵架臺、鐵夾等在圖中均已略去）。實驗步驟如下：

①按圖連接裝置，并檢查氣密性；

②準確稱得盛有堿石灰的干燥管D的質(zhì)量為33.4g；

③準確稱得6g純堿樣品放入容器b中；

④打開分液漏斗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)實驗中測得的有關(guān)數(shù)據(jù)，計算純堿樣品Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)為___________（結(jié)果保留小數(shù)點后一位）。

Answer 1

【答案】cdeNH3CO2加蒸餾水至浸沒沉淀物，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。但由于過量的Ba2＋要用碳酸鈉來除，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濾器中加蒸餾水至浸沒沉淀物，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溶液來除去，故答案為：NaOH溶液；

（5）反應(yīng)中放出二氧化碳氣體的質(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)量分數(shù)=(5.3g÷6g）×100%≈88.3%，故答案為：88.3%。