【題目】某校學(xué)生對(duì)買來(lái)的工業(yè)固體燒堿的雜質(zhì)成分進(jìn)行研究.
(1)[查閱資料] ①在化工生產(chǎn)中,原料往往不能全部轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品.
②在工業(yè)上用食鹽和水配成飽和食鹽水,通過(guò)電解(通電)制得燒堿溶液,再將溶液濃縮即可得到固體燒堿,通電過(guò)程中還可得到氫氣和氯氣(C12).工業(yè)上用電解飽和食鹽水制燒堿的化學(xué)方程式為.
(2)[實(shí)驗(yàn)假設(shè)] 該工業(yè)固體燒堿中可能含有氯化鈉、碳酸鈉,導(dǎo)致該工業(yè)固體燒堿中含有碳酸鈉雜質(zhì)的原因可能是(用化學(xué)方程式回答).
(3)[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)] 他們?cè)O(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證上述假設(shè).
請(qǐng)你幫助他們完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告:

實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

結(jié)論

①取樣,加足量的水

固體完全溶解

②用試管取上述試液,加入過(guò)量,塞上帶導(dǎo)管的單孔塞;將導(dǎo)管的另一端插入盛有燒杯中

原固體混合物中含有

③再向試管中加入

有白色沉淀生成

原固體燒堿中含有


(4)[產(chǎn)品分析] 取該工業(yè)固體燒堿樣品46.91克(只含兩種雜質(zhì))加人足量蒸餾水,向所得溶液中先滴加2﹣3滴;再滴加7.3%的稀鹽酸至溶液顏色恰好由紅色變?yōu)闊o(wú)色,共用去稀鹽酸510克.
①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中開始滴加稀鹽酸無(wú)氣泡出現(xiàn)的原因是.
②欲測(cè)定樣品中所含各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),則除以上數(shù)據(jù)外還需測(cè)定出反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量,若二氧化碳的質(zhì)量為0.44克,則樣品中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?(要有計(jì)算過(guò)程,保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字)
(5)[反思與應(yīng)用] 利用電解水實(shí)驗(yàn)研究水的組成時(shí)可以向水中加稀硫酸或氫氧化鈉以增強(qiáng)水的導(dǎo)電性,能否向水中加該工業(yè)固體燒堿樣品?(填“能”或“不能”)

【答案】
(1)解:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2
(2)解:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
(3)沒(méi)有不溶性雜質(zhì);澄清石灰水的;澄清石灰水變渾濁
(4)解:①加入的鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng),再與碳酸鈉反應(yīng),所以反應(yīng)開始沒(méi)有氣泡產(chǎn)生;

②設(shè)生成0.44g二氧化碳需要參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為X,需要參加反應(yīng)的氯化氫的質(zhì)量為Y則:

Na2CO3+

2HCl=2NaCl+H2O+

CO2

106

73

44

x

y

0.44g

根據(jù): 解得X=1.06g,根據(jù): 解得Y=0.73g,與氫氧化鈉反應(yīng)消耗氯化氫的質(zhì)量為:510g×7.3%﹣0.73g=36.5g,設(shè)與36.5g氯化氫反應(yīng)消耗氫氧化鈉質(zhì)量為Z則:

NaOH+

HCl═NaCl+H2O

40

36.5

z

36.5g

根據(jù): 解得Z=40g

則樣品中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為: =12.47%.


(5)不能
【解析】解:[查閱資料]根據(jù)題干提供的信息和質(zhì)量守恒定律,工業(yè)上用電解飽和食鹽水制燒堿的反應(yīng)物有:氯化鈉和水,生成物有:氫氧化鈉、氫氣、氯氣,用觀察法配平,所以化學(xué)方程式為:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑;

[實(shí)驗(yàn)假設(shè)]氫氧化鈉變質(zhì)是由于氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水,用觀察法配平即可,所以方程式是:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;

[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]①取樣,加足量的水,固體全部溶解,說(shuō)明沒(méi)有不溶性雜質(zhì);②用試管取上述試液,加入過(guò)量硝酸,塞上帶導(dǎo)管的單孔塞;將導(dǎo)管的另一端插入盛有澄清石灰水的燒杯內(nèi),如果澄清石灰水變渾濁,說(shuō)明有二氧化碳生成,說(shuō)明樣品中含有碳酸鈉;③再向試管中加入硝酸銀溶液,如果有白色沉淀產(chǎn)生,因?yàn)樵诘冖诓街屑尤胂跛崾沁^(guò)量的,所以該白色沉淀是不溶于硝酸的,不溶于硝酸的白色沉淀有硫酸鋇和氯化銀,由燒堿的成分可知只能生成氯化銀沉淀,說(shuō)明燒堿樣品中含有氯離子,即含有氯化鈉;

[反思與應(yīng)用]電解飽和食鹽水制燒堿的同時(shí)生成了氫氣和氯氣,所以會(huì)影響電解水得到氫氣和氧氣體積的測(cè)定,所以不能加該工業(yè)固體燒堿樣品.

所以答案是:

[查閱資料]2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑;

[實(shí)驗(yàn)假設(shè)]2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O;

[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]

實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

結(jié)論或化學(xué)方程式

①取樣,加足量的水,

固體完全溶解

沒(méi)有不溶性雜質(zhì)

②用試管取上述試液,加入過(guò)量稀硝酸,塞上帶導(dǎo)管的單孔塞;將導(dǎo)管的另一端插入 澄清石灰水中.

澄清石灰水變渾濁.

證明原固體燒堿中含有碳酸鈉

③向試管中再加入 硝酸銀溶液.

有 白色沉淀生成.

說(shuō)明燒堿樣品中含有氯化鈉

[產(chǎn)品分析]①加入的鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng),再與碳酸鈉反應(yīng),所以反應(yīng)開始沒(méi)有氣泡產(chǎn)生;②12.47%;[反思與應(yīng)用]不能.

【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算的相關(guān)知識(shí),掌握各物質(zhì)間質(zhì)量比=系數(shù)×相對(duì)分子質(zhì)量之比.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)取小袋內(nèi)物質(zhì),加入稀鹽酸中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
(2)將袋內(nèi)物質(zhì)放在足量O2中燃燒,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:
、②
(3)將袋內(nèi)物質(zhì)加入一定量的CuSO4溶液中,充分反應(yīng)后過(guò)濾,濾液中的溶質(zhì)一定有(填寫化學(xué)式)。

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試根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和發(fā)生的現(xiàn)象填寫以下空白(均填寫相應(yīng)的化學(xué)符號(hào)):
(1)混合物A中,一定不存在的物質(zhì)是 , 可能存在的物質(zhì)是。
(2)氣體B是,現(xiàn)象X為
(3)濾液C中,存在的金屬陽(yáng)離子是
(4)濾渣D是。
(5)寫出實(shí)驗(yàn)過(guò)程③中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

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