课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液(主要成分为Na
2CO
3,还含有少量NaCl,其它杂质不计)和石灰乳为原料制备烧碱,并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析和测定.
(一)粗产品制备:
(1)将废碱液加热蒸发浓缩,形成较浓的溶液,冷却后与石灰乳混合,发生反应的化学方程式为
.
(2)将反应后的混合物过滤,得到的滤液进行蒸发结晶,制得
粗产品.
(二)粗产品成分分析:
(1)取适量粗产品溶于水,滴加Ba(NO
3)
2溶液出现白色浑浊,发生反应的化学方程式为
,该粗产品中一定不含有
,
理由是
.
(2)该小组同学通过对粗产品成分的实验分析,确定该粗产品中含有三种物质.
(三)粗产品含量测定:
[Na
2CO
3含量的测定]
(1)该兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置.取10.0g粗产品,进行实验
说明:碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物.E装置中的饱和NaHCO
3溶液是为了除去二氧化碳气体中的氯化氢,发生的反应为 NaHCO
3十HCl=NaCl十CO
2↑十H
2O.
(2)操作步骤
①连接好装置,检查气密性;②打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间空气;③称量G的质量;④关闭弹簧夹C,慢慢滴加浓盐酸至过量,直至D中无气泡冒出;⑤打开弹簧夹C,再次缓缓通入一段时间空气;⑥再次称量G的质量,得前后两次质量差为0.48g.
(3)问题探究
F中的试剂应为
,B装置的作用是
,
H装置的作用是
.
若没有H装置,则测定的Na
2CO
3的质量分数会
(填“偏大”、“偏小”、“不变”).
事实上10.0g粗产品只能产生0.44g CO
2.请你仔细分析上述实验,解释实验值0.48g比正确值0.44g偏大的原因(假设操作均正确)
.
(4)数据计算
根据正确值0.44g可求得粗产品中Na
2CO
3的质量分数为
%.
[NaOH含量的测定]
该小组同学又另取10.0g粗产品,逐滴加入20%的盐酸至恰好完全反应时,消耗盐酸的质量为36.5g,放出CO
20.44g(不考虑二氧化碳气体的溶解).求原粗产品中NaOH的质量分数.(写出计算过程)
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