Question

碳酸钠俗称纯碱，其用途很广。实验室中，用碳酸氢铵和饱和食盐水可制得纯碱。

(1)饱和食盐水所用的原料粗盐主要来自于海洋，从海水中得到粗盐我们通常用的方法是_______。

(2)所得的粗盐(含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-)需要提纯，需要加入足量NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃溶液将杂质离子除去，随后过滤并加入盐酸调pH至7。其中先用BaCl₂，再用Na₂CO₃的原因是______。

(3)饱和食盐水除用于制纯碱，也是氯碱工业的原料。氯碱工业中电解饱和食盐水的方程式为_______。

(4)测试纯碱产品中NaHCO₃含量的方法是：用_______(定量仪器)称取纯碱样品1.144g，用蒸馏水溶解，加入0.500mol/L的HCl溶液100mL，再加1-2滴酚酞，继续用0.500mol/L标准氢氧化钠溶液滴定。当滴定至溶液由_____色变_____色，半分钟不变色为滴定终点。

(5)若上述过程中共消耗氢氧化钠58.00mL，纯碱样品中NaHCO₃质量分数为_____。(保留3位小数)

(6)如果装氢氧化钠的滴定管滴定结束读数时有漏液情况，会导致测定结果______（选填“偏大”、“偏 小”、“不受影响”）。

Answer

蒸发法 Na2CO3可以出去过量的 BaCl2，过量的Na2CO3可以通过盐酸除去 电子天平 无 红 0.073 偏大

【解析】

(1)根据NaCl溶解度受温度影响变化不大分析；

(2)除去杂质不能引入新的杂质，或者引入新杂质后要容易除去；

(3)电解饱和NaCl溶液反应产生NaOH、Cl2、H2；

(4)准确称量一定质量的固体用电子天平；加入盐酸，HCl与Na2CO3、NaHCO3反应产生NaCl，盐酸过量，用酚酞为指示剂，滴加NaOH溶液时，过量HCl与NaOH反应产生NaCl和水当滴定达到终点时，溶液由无色变为红色；

(5)根据消耗的HCl、NaOH的体积计算其中NaHCO3的质量，进而可得纯碱的纯度；

(6)根据溶液的体积对物质的量的影响分析判断。

(1)由于NaCl在水中的溶解度受温度影响变化不大，将NaCl从海水中分离出来，可采用蒸发溶剂的方法；

(2)向得到的含Ca2+、Mg2+、SO42-的粗盐需要提纯，先加入需要加入足量BaCl2溶液，使SO42-形成BaSO4沉淀，再加入Na2CO3溶液，既可以除去NaCl溶液中的Ca2+形成CaCO3沉淀，也可以将过量的BaCl2形成BaCO3沉淀，再加入NaOH溶液，使Mg2+形成 Mg(OH)2沉淀，过量的Na2CO3可以通过盐酸除去；

(3)在工业上通常采用电解饱和NaCl溶液的方法制取，反应方程式为：；

(4)准确称量一定质量的固体用电子天平；加入盐酸，HCl与样品中的Na2CO3、NaHCO3反应产生NaCl，加入的盐酸过量，用酚酞为指示剂，滴加NaOH溶液时，过量HCl与NaOH反应产生NaCl和水当滴定达到终点时，溶液由无色变为红色；

(5)根据题意，加入的HCl与Na2CO3、NaHCO3、NaOH最终产生NaCl，假设样品中Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别是x、y，根据元素守恒可得2x+y+n(NaOH)=n(HCl)，即2x+y= n(HCl)-n(NaOH)=0.500mol/L×(0.1-0.058)L=0.021mol，根据质量守恒可得106x+84y=1.144g，两式联立，可得x=0.01mol，y=0.001mol，所以样品中NaHCO3的质量为m(NaHCO3)=0.001mol×84g/mol=0.084g，纯碱样品中NaHCO3质量分数为(0.084g÷1.144g)×100%=0.073；

(6)如果装氢氧化钠的滴定管滴定结束读数时有漏液情况，则反应消耗的NaOH体积偏大，使的样品中Na2CO3的质量偏小，则NaHCO3的质量偏大，最终会导致测定结果偏大。