課外化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用某化工廠的廢堿液(主要成分為Na
2CO
3、還含有少量NaCl,其它雜質(zhì)不計)和石灰乳(氫氧化鈣的懸濁液)為原料制備燒堿,并對所得的燒堿粗產(chǎn)品的成分進(jìn)行分析和測定。
【粗產(chǎn)品制備】
(1)將廢堿液加熱蒸發(fā)濃縮,形成較濃的溶液,冷卻后與石灰乳混合,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
▲ 。
(2)將反應(yīng)后的混合物過濾,得到的濾液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶,制得NaOH粗產(chǎn)品。
【粗產(chǎn)品成分分析】
(1)取適量粗產(chǎn)品溶于水,加入Ba(NO
3)
2溶液出現(xiàn)白色渾濁,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
▲ ,該粗產(chǎn)品中一定不含有
▲ ,理由是
▲ 。
(2)該小組同學(xué)通過對粗產(chǎn)品成分的實驗分析,確定該粗產(chǎn)品中含有三種物質(zhì)。
【粗產(chǎn)品含量測定】
Na
2CO
3含量的測定:
(1)該興趣小組的同學(xué)設(shè)計了下圖所示的實驗裝置。取20.0g粗產(chǎn)品,進(jìn)行實驗。
【說明】①堿石灰是CaO與NaOH的固體混合物。
②E裝置中的飽和NaHCO
3溶液是為了除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫,發(fā)生
的反應(yīng)為:NaHCO
3 + HCl = NaCl + CO
2 ↑ + H
2O。
(2)操作步驟
①連接好裝置,檢查氣密性;
②打開彈簧夾C,在A處緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間空氣;
③稱量G的質(zhì)量;
④關(guān)閉彈簧夾C,慢慢滴加濃鹽酸至過量,直至D中無氣泡冒出;
⑤打開彈簧夾C,再次緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間空氣;
⑥再次稱量G的質(zhì)量,得前后兩次質(zhì)量差為4.8g。
(3)問題探究
①F中的試劑應(yīng)為
▲ 。
②B裝置的作用是
▲ ,H裝置的作用是
▲ 。
③若沒有H裝置,則測定的Na
2CO
3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會
▲ (填“偏大”、“偏小”、“不變”)。
事實上20.0 g粗產(chǎn)品只能產(chǎn)生4.4 g CO
2。請你仔細(xì)分析上述實驗,解釋實驗值4.8g比正確值4.4 g偏大的原因(假設(shè)操作均正確)
▲ 。
(4)數(shù)據(jù)計算
根據(jù)正確值4.4 g可求得粗產(chǎn)品中Na
2CO
3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
▲ %。
NaOH含量的測定:
該小組同學(xué)又另取20.0g粗產(chǎn)品,逐滴加入20%的鹽酸至恰好完全反應(yīng)時,消耗鹽酸的質(zhì)量為73 g,放出CO
2 4.4 g(不考慮二氧化碳?xì)怏w的溶解)。求原粗產(chǎn)品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計算過程)