純堿是一種非常重要的化工原料,工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如圖:
某興趣小組的同學(xué)圍繞著該純堿樣品進(jìn)行了研究.
【查閱資料】
(1)NaCl+NH
3+CO
2+H
2O=2NaHCO
3↓+NH
4Cl
(2)2NaHCO
3Na
2CO
3+H
2O+CO
2↑ (3)二氧化碳?xì)怏w難溶于飽和碳酸氫鈉溶液
【研究課題1】純堿樣品中含有的固體雜質(zhì)的成分.
經(jīng)過分析和推測,小組同學(xué)認(rèn)為純堿樣品中可能混有NaHCO
3和NaCl.
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
①如圖裝置,把少量樣品放入a試管中加熱 | ②b試管澄清石灰水 沒變渾濁 | ③純堿樣品中 (填“有”或者“沒有”)NaHCO3 |
④取樣品少量,溶解,加足量稀硝酸,再滴加硝酸銀溶液 | ⑤
| ⑥純堿樣品中有NaCl |
【研究課題2】純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少呢?
實(shí)驗(yàn)方案Ⅰ:將10g純堿樣品加水溶解,再加入
(填“足量”或“少量”)氯化鈣溶液充分反應(yīng),過濾,將過濾得到的固體洗滌、干燥、稱量,得到固體8g.下列洗滌沉淀的方法正確的是
a.將濾紙上的沉淀轉(zhuǎn)移至燒杯中,加水,用玻璃棒充分?jǐn)嚢,過濾.重復(fù)此操作2-3遍.
b.直接在過濾器中加水淋洗,并用玻璃棒不斷攪拌.重復(fù)此操作2-3遍;
c.直接在過濾器中加水浸沒固體,待水濾干.重復(fù)此操作2-3遍.
【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(請寫出計(jì)算過程,計(jì)算的最終結(jié)果精確至0.1%).
實(shí)驗(yàn)方案Ⅱ(如圖所示):
精確稱量D、E裝置總質(zhì)量為600.0g,按上圖組裝后,將12.0g純堿樣品放入錐形瓶中,加入足量稀硫酸溶液,待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時(shí),打開止水夾K,從導(dǎo)管a處緩緩鼓入空氣,一段時(shí)間后稱量裝置D、E的總質(zhì)量為604.4g(堿石灰主要成分為CaO和NaOH).
【分析與討論】(1)反應(yīng)結(jié)束后打開止水夾K,緩緩鼓入空氣的目的是
.
(2)若把裝置中的稀硫酸改成稀鹽酸,則CO
2氣體中會混入氯化氫氣體.有同學(xué)認(rèn)為可用NaHCO
3溶液除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫氣體,你認(rèn)為這種試劑
(填“行”或“否”).
分析與評價(jià)】經(jīng)過多次多人實(shí)驗(yàn)的結(jié)果對比,同學(xué)們發(fā)現(xiàn),用實(shí)驗(yàn)方案Ⅱ測得的結(jié)果比用實(shí)驗(yàn)方案Ⅰ測得的結(jié)果更接近實(shí)際值.實(shí)驗(yàn)方案Ⅰ得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差比較大的原因是
.
【拓展與延伸】對D裝置洗氣瓶內(nèi)溶液中是否有NaOH剩余做進(jìn)一步研究,小明取該洗氣瓶內(nèi)溶液100克,逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的稀鹽酸至無氣泡冒出為止,恰好用去稀鹽酸60克,所得溶液質(zhì)量為157.8克,(假設(shè)生成的氣體全部逸出).則100克該洗氣瓶內(nèi)溶液中剩余的NaOH質(zhì)量是
克.