Question

1．純堿是一種非常重要的化工原料，在玻璃、肥皂、造紙等工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用．工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如圖：

某興趣小組的同學(xué)圍繞著該純堿樣品進(jìn)行了研究．
【查閱資料】
（1）NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃↓+NH₄Cl
（2）2NaHCO₃$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
（3）二氧化碳?xì)怏w難溶于飽和碳酸氫鈉溶液
【研究課題1】純堿樣品中含有的固體雜質(zhì)的成分．
經(jīng)過分析和推測，小組同學(xué)認(rèn)為純堿樣品中可能混有NaHCO₃和NaCl．
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
如圖裝置，把少量樣品放入a試管中加熱	b試管澄清石灰水 沒變渾濁	純堿樣品中沒有NaHCO3
取樣品少量，溶解，加足量稀硝酸，再滴加硝酸銀溶液	有白色沉淀產(chǎn)生	純堿樣品中有NaCl

【研究課題2】純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少呢？
實(shí)驗(yàn)方案Ⅰ：
將m₁g純堿樣品加水溶解，再加入足量（填“足量”或“少量”）氯化鈣溶液充分反應(yīng)，過濾，將過濾得到的固體洗滌、干燥、稱量，得到固體m₂g．
下列洗滌沉淀的方法正確的是b
a．將濾紙上的沉淀轉(zhuǎn)移至燒杯中，加水，用玻璃棒充分?jǐn)嚢�，過濾．重復(fù)此操作2-3遍．
b．直接在過濾器中加水淋洗，并用玻璃棒不斷攪拌．重復(fù)此操作2-3遍；
c．直接在過濾器中加水浸沒固體，待水濾干．重復(fù)此操作2-3遍．
實(shí)驗(yàn)方案Ⅱ（如圖所示）：

精確稱量D、E裝置總質(zhì)量為600.0g，按上圖組裝后，將12.0g純堿樣品放入錐形瓶中，加入足量稀硫酸溶液，待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時(shí)，打開止水夾K，從導(dǎo)管a處緩緩鼓入空氣，一段時(shí)間后稱量裝置D、E的總質(zhì)量為604.4g（堿石灰主要成分為CaO和NaOH）．
【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（請寫出計(jì)算過程，計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）．
【分析與討論】
（1）反應(yīng)結(jié)束后打開止水夾K，緩緩鼓入空氣的目的是使生成的CO₂全部被NaOH溶液吸收．
（2）若把裝置中的稀硫酸改成稀鹽酸，則二氧化碳?xì)怏w中會混入氯化氫氣體．有同學(xué)認(rèn)為可用NaHCO₃溶液除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫氣體，你認(rèn)為這種試劑否（填“合適”或“不合適”），理由是氯化氫氣體與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成了二氧化碳，導(dǎo)致測量結(jié)果偏大．
【分析與評價(jià)】
經(jīng)過多次多人實(shí)驗(yàn)的結(jié)果對比，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，用實(shí)驗(yàn)方案Ⅱ測得的結(jié)果比用實(shí)驗(yàn)方案Ⅰ測得的結(jié)果更接近實(shí)際值．實(shí)驗(yàn)方案Ⅰ得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差比較大的原因是多次洗滌造成沉淀物的損失．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】根據(jù)碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)以及氯離子的檢驗(yàn)方法來分析；
【研究課題2】【實(shí)驗(yàn)方案Ⅰ】為了測定碳酸鈉的含量，加入的氯化鈣必須是足量的；根據(jù)操作的方便性來分析；
【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行解答．
【分析與討論】（1）使生成的CO₂全部被NaOH溶液吸收；
（2）碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)又會生成二氧化碳?xì)怏w；
【分析與評價(jià)】在多次過濾洗滌過程中，物質(zhì)可能有損失；
【拓展與延伸】根據(jù)D裝置中發(fā)生的兩個化學(xué)反應(yīng)結(jié)合化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】因?yàn)樘妓釟溻c在加熱的條件下會分解產(chǎn)生二氧化碳，澄清的石灰水會變渾濁，此時(shí)石灰水沒有變渾濁，說明固體中不含碳酸氫鈉；如果樣品中含有氯化鈉就能與硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀；
故填：沒有；有白色沉淀產(chǎn)生；
【研究課題2】【實(shí)驗(yàn)方案Ⅰ】為了測定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)就必須將碳酸鈉全部轉(zhuǎn)化為碳酸鈣沉淀，故加入的氯化鈣溶液必須是足量的；分析操作的方便性，b操作方法是正確的；故填：足量；b；
【數(shù)據(jù)處理】設(shè)其中碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106          100     
x             8g
$\frac{106}{x}$=$\frac{100}{8g}$
x≈8.5g
純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{8.5g}{10g}$×100%=85%
故填：85%．
【分析與討論】（1）結(jié)束時(shí)讓空氣流通使生成的CO₂全部被NaOH溶液吸收；故填：使生成的CO₂全部被NaOH溶液吸收；
（2）氯化氫氣體與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成了二氧化碳，導(dǎo)致測量結(jié)果偏大，因此不能；故填：否；氯化氫氣體與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成了二氧化碳，導(dǎo)致測量結(jié)果偏大；
【分析與評價(jià)】在多次洗滌過程中，可能造成沉淀物的損失，故填：多次洗滌造成沉淀物的損失．

點(diǎn)評 本題考查較為綜合，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、計(jì)算能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�注意把握物質(zhì)的性質(zhì)以及反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理，難度中等．