Question

【題目】化學(xué)興趣小組對(duì)某品牌牙膏中的摩擦劑成分及其含量進(jìn)行以下探究：查得資料：該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；牙膏中其它成分遇到鹽酸時(shí)無氣體產(chǎn)生。利用下圖所示裝置（圖中夾持儀器略去）進(jìn)行牙膏樣品中碳酸鈣的定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后，測(cè)定C中生成的BaCO3沉淀質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

依據(jù)實(shí)驗(yàn)過程回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝�。其作用除了可攪�?/span>B、C中的反應(yīng)物外，還有：____

（2）C中反應(yīng)生成BaCO3的化學(xué)方程式是__________________。

（3）下列各項(xiàng)措施中，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度的是_________（填標(biāo)號(hào)）。

a.在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO2氣體

b.滴加鹽酸不宜過快

c.在A-B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置

d.在B-C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置

（4）實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取8.00 g樣品三份，進(jìn)行三次測(cè)定，測(cè)得BaCO3平均質(zhì)量為3.94 g。則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________。

（5）有人認(rèn)為不必測(cè)定C中生成的BaCO3質(zhì)量，只要測(cè)定裝置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差，一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)證明按此方法測(cè)定的結(jié)果明顯偏高，原因是_____

（6）上述實(shí)驗(yàn)中用到的氫氧化鈉以食鹽為原料進(jìn)行生產(chǎn)的。食鹽在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，下圖是以食鹽為原料并綜合利用的某些過程如下圖所示。

I．除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+和SO42-離子，加入下列沉淀劑的順序是（填字母） __________。

a．Na2CO3 b．NaOH c．BaCl2

II.電解飽和食鹽水可得到H2和另外兩種產(chǎn)物，這兩種物質(zhì)相互反應(yīng)的離子方程式為 ____________，欲從飽和食鹽水中獲得食鹽晶體，可采用的實(shí)驗(yàn)方法是__________。

III.氣體X可增大飽和食鹽水吸收CO2的量，有利于NaHCO3晶體的生成和析出，X的化學(xué)式是________。

IV.下列有關(guān)NaHCO3和純堿的說法正確的是__________(填字母)

A．NaHCO3屬于鹽類，純堿屬于堿

B．分別往同濃度的NaHCO3溶液和純堿溶液中滴加稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡的速率相同

C．常溫下在水中的溶解度，NaHCO3大于純堿

D．除去NaHCO3溶液中的純堿，應(yīng)往溶液中通入足量的CO2

Answer 1

【答案】把生成的CO2氣體全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收 CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O cd 25% B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中 cab或者cba或者bca Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 蒸發(fā)結(jié)晶 NH3 D

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)通過C裝置生成的碳酸鋇的質(zhì)量測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算牙膏中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．裝置中殘留部分二氧化碳，不能被完全吸收，導(dǎo)致測(cè)定的碳酸鋇的質(zhì)量偏��；

（2）二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇與水；

（3）A、在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO2氣體，防止影響碳酸鋇質(zhì)量的測(cè)定；

B、滴加鹽酸過快，CO2不能完全被吸收；

C、在AB之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置，吸收水分，不影響CO2；

D、在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，Ba(OH)2可以吸收CO2中的HCl，而不影響CO2；

（4）BaCO3質(zhì)量為3.94g ，n（BaCO3）=0.0200mol，則n（CaCO3）=0.0200mol，質(zhì)量為2.00g；

（5）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中；

（6）I．根據(jù)鎂離子會(huì)與氫氧根離子和碳酸根離子生成沉淀，鈣離子會(huì)與碳酸根離子生成沉淀，硫酸根離子會(huì)與鋇離子生成沉淀；
II.電解飽和食鹽水生成氫氧化納、氫氣和氯氣，氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；從飽和食鹽水中獲得食鹽晶體，依據(jù)氯化鈉溶解度隨溫度變化不大分析得到晶體的方法；

III.根據(jù)制取純堿的原理：向飽和的氯化鈉溶液中依次通入氨氣、二氧化碳，析出碳酸氫鈉晶體；

IV.由NaHCO3制純堿，加熱碳酸氫鈉晶體可制得純堿；NaHCO3不穩(wěn)定，溶解度比Na2CO3小，與鹽酸反應(yīng)較Na2CO3劇烈，可與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3，Na2CO3和NaHCO3都為強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液水解呈堿性，但Na2CO3水解程度較大，溶液堿性較強(qiáng)，以此解答該題。

(1)裝置中殘留部分二氧化碳,不能被完全吸收,導(dǎo)致測(cè)定的碳酸鋇的質(zhì)量偏小,持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝獾淖饔脼椋喊焉�成�?/span>CO2氣體全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收；

故答案為：把生成的CO2氣體全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收；

(2)二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇與水，反應(yīng)的離子方程式為CO2+ Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O，

故答案為：CO2+ Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O；

(3)a.在加入鹽酸之前,應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO2氣體，防止影響碳酸鋇質(zhì)量的測(cè)定，可以提高測(cè)定準(zhǔn)確度，故a不符合；

b. 滴加鹽酸過快CO2 ，CO2來不及被吸收，就排出裝置C，滴加鹽酸不宜過快，使二氧化碳吸收完全，可以提高測(cè)定準(zhǔn)確度，故b不符合；

c. 在AB之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置，吸收水分，不影響CO2，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度，故c符合；

d. 在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，Ba(OH)2,以吸收CO2中的HCl，不影響CO2，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度，故d符合；

故選：cd；

(4)BaCO3質(zhì)量為3.94g，則n(BaCO3)=3.94g÷197g/mol=0.02mol，則n(CaCO3)=0.02mol，質(zhì)量為0.02mol×100g/mol=2g，所以樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2g÷8g×100%=25%，

故答案為：25%；

(5)B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中，導(dǎo)致測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量偏大，測(cè)定的碳酸鈣的質(zhì)量偏大，碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，

故答案為：B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中。

（6）I．總體思路是先沉淀再過濾，沉淀時(shí)要先加BaCl2溶液，再加Na2CO3溶液，因?yàn)樘妓徕c能把過量的氯化鋇沉淀出來，氫氧化鈉可放在它們前面，也可放在它們后面或中間，都完全沉淀后再過濾；

故答案為：cab或者cba或者bca；

II.電解飽和食鹽水制取氯氣的反應(yīng)為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；從飽和食鹽水中獲得食鹽晶體的方法是利用氯化鈉溶解度隨溫度變化不大，用蒸發(fā)結(jié)晶方法得到；

故答案為：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；蒸發(fā)結(jié)晶；

III.向飽和的氯化鈉溶液中依次通入氨氣、二氧化碳，析出碳酸氫鈉晶體，加熱碳酸氫鈉晶體可制得純堿，氣體X為NH3，可增大飽和食鹽水吸收CO2的量，有利于NaHCO3晶體的生成和析出；

故答案為：NH3；

IV.A．NaHCO3屬于鹽類，純堿是碳酸鈉屬于鹽，故A錯(cuò)誤；

B．分別往同濃度的NaHCO3溶液和純堿溶液中滴加稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡的速率碳酸氫鈉比碳酸鈉快，故B錯(cuò)誤；

C．常溫下在水中的溶解度，NaHCO3小于純堿，故C錯(cuò)誤；

D．除去NaHCO3溶液中的純堿，應(yīng)往溶液中通入足量的CO2，二氧化碳和碳酸鈉和水反應(yīng)生成碳酸氫鈉，可以除去碳酸鈉；

故選：D。

故答案為： D。