Question

某实验小组同学为了测定工业纯碱的纯度，进行了一系列实验。

（1）和索氏制碱法相比，侯氏制碱法的优势有___________________________________；

（2）工业纯碱中常含有少量NaCl杂质，解释原因__________________________，检验是否含有氯化钠杂质的方法为__________________________________________________________；

（3）使用重量法测定纯碱的纯度，用到的试剂有__________________________________；

（4）使用滴定法测定纯碱的纯度，用_________________（填仪器名称）称量1.200g工业纯碱样品，溶解，用1mol/L盐酸做标准液，滴定过程中溶液pH变化和生成CO₂的量如图所示，A点溶液呈碱性的原因______________________________________________________，计算该工业纯碱样品的质量分数_______________。（计算结果保留两位小数）

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Answer

氯化钠利用率高，污染小，成本低等（答对两条即可） 氯化钠是制备纯碱的原料，在析出的碳酸氢钠晶体表面会有氯化钠残留 取样，滴加过量稀硝酸酸化，继续加入少量硝酸银溶液，若观察到白色沉淀，则含有氯化钠杂质 CaCl2(BaCl2) 电子天平 A点溶液为NaHCO3的溶液，存在HCO3-⇌H++CO32-电离平衡和HCO3-+H2O⇌H2CO+OH-水解平衡，HCO3-的电离小于水解，所以溶液呈碱性 0.88

【解析】

(1)氨碱法：以食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气为原料来制取纯碱，联合制碱法：以食盐、氨和二氧化碳（其中二氧化碳来自合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气）为原料来制取纯碱，根据反应原理分析优缺点；

(2)NaCl是制取纯碱的原理，据此分析；检验是否含有氯化钠杂质即为检验氯离子的存在；

(3)根据碳酸钠、氯化钠的化学性质进行分析判断；

(4)称量1.200g工业纯碱样品，需要精确度较高的称量仪器； A 点溶液为NaHCO3的溶液，碳酸氢根离子可水解也可电离，根据水解和电离程度分析判断。

(1)氨碱法可能的副产物为氯化钙，联合制碱法可能的副产物氯化铵，联合制碱法与氨碱法相比，不产生难以处理的CaCl2，同时可生产出NH4Cl作氮肥，同时提高了食盐的利用率，和索氏制碱法相比，污染小、成本低等；

(2)氯化钠是制备纯碱的原料，在析出的碳酸氢钠晶体表面会有氯化钠残留，故工业纯碱中常含有少量NaCl杂质；检验是否含有氯化钠杂质只需要检验是否含有氯离子即可：方法为取样，滴加过量稀硝酸酸化，继续加入少量硝酸银溶液，若观察到白色沉淀，则含有氯化钠杂质；

(3)根据碳酸钠的化学性质，碳酸钠与 BaCl2溶液(或CaCl2)溶液反应分别有碳酸钡或碳酸钙白色沉淀生成，由生成沉淀的质量计算出碳酸钠的质量，进而可计算出该工业纯碱的纯度，则使用重量法测定纯碱的纯度，用到的试剂有CaCl2(或BaCl2)；

(4)使用滴定法测定纯碱的纯度，称量1.200g工业纯碱样品，要使用精确度较高的称量仪器，应用电子天平；A点时消耗1mol/L盐酸标准液体积为10mL，此时溶液中碳酸钠全部转化为碳酸氢钠，即A点溶液为NaHCO3的溶液，存在HCO3-⇌H++CO32-电离平衡和HCO3-+H2O⇌H2CO+OH-水解平衡，HCO3-的电离小于水解，所以溶液呈碱性；根据图示，当1mol/L盐酸标准液体积为20mL时，碳酸钠全部转化为CO2，达到滴定终点，根据反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，当消耗20mL盐酸时，n(Na2CO3)=n(HCl)=×20mL×10-3×1mol/L=0.01mol，该工业纯碱样品的质量分数==0.88。