Question

（10分）某工廠用電解飽和食鹽水的方法生產(chǎn)氯氣、燒堿、氫氣等化工產(chǎn)品（反應(yīng)的化學(xué)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(xué)習(xí)小組對該廠生產(chǎn)的燒堿樣品進(jìn)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(zhì)？

【猜    想】猜想一：可能含有Na₂CO₃，作出此猜想的依據(jù)是      （用化學(xué)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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	解釋或結(jié)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(shí)間后產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體。	樣品中含有的雜質(zhì)是
③向②所得的溶液中滴加幾滴硝酸銀溶液	產(chǎn)生白色沉淀	樣品中還含有的雜質(zhì)是

【交流與討論】小明同學(xué)提出：“上述實(shí)驗(yàn)中稀硝酸也可以用稀鹽酸代替”。你認(rèn)為他的觀點(diǎn)

           （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(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少呢？

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】小婉同學(xué)設(shè)計(jì)探究方案后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并測得數(shù)據(jù)如下：

請你利用小婉同學(xué)測得的數(shù)據(jù)計(jì)算燒堿樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（請列出計(jì)算過程）。

【交流與反思】小強(qiáng)同學(xué)認(rèn)為小婉同學(xué)設(shè)計(jì)的探究方案不夠嚴(yán)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(dǎo)致測得的氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?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(shí)有少量未反應(yīng)的氯化鈉同時(shí)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(yīng)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(yīng)，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(shí)間后產(chǎn)生能使澄清石灰水渾濁的氣體，因此樣品中含有的雜質(zhì)是碳酸鈉；向②所得的溶液中滴加幾滴硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀氯化銀，說明樣品中還含有的雜質(zhì)是氯化鈉；上述實(shí)驗(yàn)中稀硝酸不可以用稀鹽酸代替，因?yàn)辂}酸中有氯離子，影響氯化鈉中氯離子的檢驗(yàn)．

解：設(shè)20g樣品中含Na₂CO₃的質(zhì)量為x，NaCl的質(zhì)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(zhì)量分?jǐn)?shù)=   

答：樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為91.5%

洗滌