Question

某工廠用電解飽和食鹽水的方法生產氯氣、燒堿、氫氣等化工產品（反應的化學方程式：2NaCl+2H₂O=2NaOH+H₂↑+Cl₂↑），這種工業(yè)成為“氯堿工業(yè)”，某研究性學習小組對該廠生產的燒堿樣品進行如下探究。

I．定性探究

【提出問題】燒堿樣品中含有哪些雜質？

【猜想】猜想一：可能含有Na₂CO₃，作出此猜想的依據是       （用化學方程式表示）                                                                                                                            猜想二：可能含有NaCl，作出此猜想的依據是        （用簡潔的文字表述）。                           

II．定量探究

【提出問題】燒堿樣品中氫氧化鈉的質量分數是多少呢？

【設計實驗】小婉同學設計探究方案后進行實驗并測得數據如下：

請你利用小婉同學測得的數據計算燒堿樣品中氫氧化鈉的質量分數（請列出計算過程）。

【交流與反思】小強同學認為小婉同學設計的探究方案不夠嚴密，其理由是：

（1）探究方案中沒考慮氫氧化鈉的吸水性。

（2）探究方案中因缺少        (填操作名稱），導致測得的氫氧化鈉的質量分數偏小。

 

Answer 1

【答案】

從電解后溶液中析出時有少量同時析出

91.5%    洗滌

【解析】

試題分析：【猜想】猜想一：由于氫氧化鈉能與空氣中的二氧化碳反應，生成碳酸鈉和水，即CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，因此燒堿樣品中可能有碳酸鈉。                                                                                                            猜想二：由于氯化鈉可能沒有全部反應，因此可能有氯化鈉的剩余，所以燒堿樣品中可能有氯化鈉雜質。

【設計實驗】根據題意，向燒堿樣品中加入稀鹽酸，有二氧化碳氣體的生成，說明樣品中含有碳酸鈉，并可由二氧化碳的質量，結合反應的化學方程式，求出碳酸鈉的質量；另向燒堿樣品中加入稀硝酸和硝酸銀，有白色沉淀生成，說明樣品中含有氯化鈉，并可由氯化銀沉淀的質量，結合反應的化學方程式，求出氯化鈉的質量。

解，設20g樣品中含有碳酸鈉的質量為x，氯化鈉的質量為y。

Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑   

106                  44

x                    0.22g

106：x=44：0.22g

解得，x=0.53g

NaCl+AgNO₃=AgCl↓+NaNO₃

58.5       143.5

y          2.87g

58.5：y=143.5：2.87g

解得，y=1.17g

則氫氧化鈉的質量分數=×100%=91.5%，

答：氫氧化鈉的質量分數是91.5%

【交流與反思】根據題意，小婉同學在過濾得到氯化銀沉淀后，沒有洗滌，直接晾干稱量，這樣氯化銀表面就會有氫氧化鈉溶液的附著，所以稱得的質量偏大，則計算的氯化鈉的質量就偏大，故導致測得的氫氧化鈉的質量分數偏小。

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量，堿的化學性質，鹽的化學性質，根據化學反應方程式的計算

點評：對于驗證型實驗探究，要熟記物質的性質或變化規(guī)律，根據給出的實驗設計方案，進行實驗、分析和探究，并通過觀察、記錄和分析的實驗現(xiàn)象，來驗證該物質的性質或變化規(guī)律等；關于根據化學反應方程式的計算，難度不大，只要根據相關的化學反應方程式，并依據已知量對未知的應求量進行求解計算即可，注意解題要規(guī)范。