Question

9．青海湖又名“措溫布”，即藏語“青色的�！敝�意．它位于青海省西北部的青海湖盆地內，既是中國最大的內陸湖泊，也是中國最大的咸水湖．湖水中有很多鹽份．有“冬天撈堿（純堿），夏天曬鹽（食鹽）”之說．請根據要求回答下列問題：
（1）請根據如圖1溶解度曲線，分析為什么“冬天能撈堿，夏天能曬鹽”冬天氣溫低，碳酸鈉溶解度減小析出晶體，夏天氣溫高，氯化鈉溶解度受溫度影響不大，水蒸發(fā)氯化鈉析出晶體．
（2）從鹽湖中獲得的純堿含有較多的雜質，主要是氯化鈉．某校興趣小組對這樣的純堿晶體進行提純．請你完成下列實驗操作步驟：
①加熱水溶解  ②降溫結晶  ③過濾  ④洗滌   ⑤干燥
（3）該興趣小組為測定提純后的碳酸鈉的含量，進行如下實驗：
A．稱取純堿樣品1.1g
B．加一定量的水完全溶解
C．向溶液中滴入1～2滴酚酞
D．向溶液中逐滴滴加3.65%的稀鹽酸，同時測定溶液的pH值，直至pH接近等于7
E．根據數據，畫出溶液的pH值隨鹽酸加入的量的關系曲線圖
（已知碳酸鈉和低濃度的稀鹽酸反應是通過2步進行，方程式如下：
Na₂CO₃+HCl═NaCl+NaHCO₃、NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑  碳酸氫鈉溶液略顯堿性 ）
①上述A～E的實驗步驟中，通常要用到玻璃棒的是BD．（填字母）
②進行D步驟實驗時，可觀察到的實驗現(xiàn)象是開始幾乎無氣泡，后有氣泡產生，溶液由紅色變成無色．
③根據圖2曲線數據，A點溶液中的陰離子，除了含有的大量的Cl^-、HCO₃^-，還含有少量的OH^-（填寫符號）．
④計算該純堿樣品中碳酸鈉的質量分數．（精確到0.1%）

Answer 1

分析 根據溶解度曲線結合物質溶解度隨溫度的變化特點分析解答，根據分離混合物的方法結合操作中使用的儀器進行解答；根據碳酸鈉與鹽酸的反應過程結合圖象提供的數據進行分析解答并計算即可．

解答 解：（1）根據溶解度曲線可以看出，碳酸鈉的溶解度受溫度影響變化明顯，而氯化鈉的溶解度受溫度影響變化不大，冬天氣溫低，碳酸鈉溶解度減小析出晶體，夏天氣溫高，氯化鈉溶解度受溫度影響不大，水蒸發(fā)氯化鈉析出晶體，故填：冬天氣溫低，碳酸鈉溶解度減小析出晶體，夏天氣溫高，氯化鈉溶解度受溫度影響不大，水蒸發(fā)氯化鈉析出晶體；
（2）要除去碳酸鈉中的氯化鈉，由于碳酸鈉的溶解度受溫度影響變化大，故可以采用冷卻熱飽和溶液的方法，然后用過濾的方法將晶體分離，故填：降溫結晶（冷卻熱飽和溶液），過濾；
（3）①溶解過程中要使用玻璃棒，在碳酸鈉和鹽酸的反應過程中要使用玻璃棒攪拌，故填：B D；
②由于碳酸鈉和鹽酸首先反應生成氯化鈉和碳酸氫鈉，故開始沒有氣泡產生，后來有氣泡產生，當碳酸鈉完全被耗盡，溶液呈中性，酚酞試液不再顯示紅色，故填：開始幾乎無氣泡，后有氣泡產生，溶液由紅色變成無色；
③A點溶液呈堿性，故還含有少量的氫氧根離子，故填：OH^-；
④根據圖象可以看出，當加入20g3.65%的鹽酸，碳酸鈉恰好完全反應，鹽酸中溶質的質量為：20g×3.65%=0.73g，設碳酸鈉的質量為x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106         73
x           0.73g
$\frac{106}{73}=\frac{x}{0.73g}$  x=1.06g
故該純堿樣品中碳酸鈉的質量分數=$\frac{1.06g}{1.1g}×100%$≈96.4%
答：該純堿樣品中碳酸鈉的質量分數為96.4%．

點評 本題考查的是溶解度曲線的應用以及根據化學方程式的計算，完成此題，可以依據已有的知識進行．