Question

（10分）某工廠用電解飽和食鹽水的方法生產氯氣、燒堿、氫氣等化工產品（反應的化學方程式：2NaCl+2H₂O  ^通電  2NaOH+H₂↑+Cl₂↑），這種工業(yè)稱為“氯堿工業(yè)”。某研究性學習小組對該廠生產的燒堿樣品進行如下探究。

I．定性探究

【提出問題】燒堿樣品中可能含有哪些雜質？

【猜    想】猜想一：可能含有Na₂CO₃，作出此猜想的依據(jù)是      （用化學方程式表示）。

猜想二：可能含有NaCl，作出此猜想的依據(jù)是        （用簡潔的文字表述）。

【設計實驗】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	解釋或結論
①取適量燒堿樣品置于試管中，加水溶解，并用手觸摸試管外壁。	試管外壁發(fā)熱	原因是
②向①所得的溶液中逐滴加入稀硝酸至過量	一開始無明顯現(xiàn)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
③向②所得的溶液中滴加幾滴硝酸銀溶液	產生白色沉淀	樣品中還含有的雜質是

【交流與討論】小明同學提出：“上述實驗中稀硝酸也可以用稀鹽酸代替”。你認為他的觀點

           （填“正確”或“不正確”）。

II．定量探究

【提出問題】燒堿樣品中氫氧化鈉的質量分數(shù)是多少呢？

【設計實驗】小婉同學設計探究方案后進行實驗并測得數(shù)據(jù)如下：

請你利用小婉同學測得的數(shù)據(jù)計算燒堿樣品中氫氧化鈉的質量分數(shù)（請列出計算過程）。

【交流與反思】小強同學認為小婉同學設計的探究方案不夠嚴密，其理由是：

（1）探究方案中未考慮氫氧化鈉的吸水性。

（2）探究方案中因缺少             （填操作名稱），導致測得的氫氧化鈉的質量分數(shù)偏小。

 

Answer 1

【答案】

2NaOH+CO₂===Na₂CO₃+H₂O 

氫氧化鈉從電解后的溶液中析出時有少量未反應的氯化鈉同時析出

氫氧化鈉固體溶于水放熱；碳酸鈉；氯化鈉；不正確

91.5%    洗滌

【解析】（1）二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，因此可能有碳酸鈉；氯化鈉可能沒有全部反應，因此可能有氯化鈉；

（2）加水溶解，試管外壁發(fā)熱，原因是氫氧化鈉固體溶于水放熱；向①所得的溶液中逐漸加入稀硝酸至過量，一開始無明顯現(xiàn)象，一段時間后產生能使澄清石灰水渾濁的氣體，因此樣品中含有的雜質是碳酸鈉；向②所得的溶液中滴加幾滴硝酸銀溶液，產生白色沉淀氯化銀，說明樣品中還含有的雜質是氯化鈉；上述實驗中稀硝酸不可以用稀鹽酸代替，因為鹽酸中有氯離子，影響氯化鈉中氯離子的檢驗．

解：設20g樣品中含Na₂CO₃的質量為x，NaCl的質量為y。

Na₂CO₃+2HCl====2NaCl+H₂O+CO₂ ↑      NaCl+AgNO₃====AgCl↓+NaNO₃

106                         44        58.5            143.5

x                           0.22g      y              2.87g

                            

x=0.53g（1分）                        y=1.17g      

氫氧化鈉的質量分數(shù)=   

答：樣品中氫氧化鈉的質量分數(shù)為91.5%

洗滌