課外化學興趣小組的同學利用某化工廠的廢堿液(主要成分為Na
2CO
3,還含有少量NaCl,其它雜質不計)和石灰乳為原料制備燒堿,并對所得的燒堿粗產品的成分進行分析和測定.
(一)粗產品制備:
(1)將廢堿液加熱蒸發(fā)濃縮,形成較濃的溶液,冷卻后與石灰乳混合,發(fā)生反應的化學方程式為
.
(2)將反應后的混合物過濾,得到的濾液進行蒸發(fā)結晶,制得
粗產品.
(二)粗產品成分分析:
(1)取適量粗產品溶于水,滴加Ba(NO
3)
2溶液出現(xiàn)白色渾濁,發(fā)生反應的化學方程式為
,該粗產品中一定不含有
,
理由是
.
(2)該小組同學通過對粗產品成分的實驗分析,確定該粗產品中含有三種物質.
(三)粗產品含量測定:
[Na
2CO
3含量的測定]
(1)該興趣小組的同學設計了下圖所示的實驗裝置.取10.0g粗產品,進行實驗
說明:堿石灰是CaO與NaOH的固體混合物.E裝置中的飽和NaHCO
3溶液是為了除去二氧化碳氣體中的氯化氫,發(fā)生的反應為 NaHCO
3十HCl=NaCl十CO
2↑十H
2O.
(2)操作步驟
①連接好裝置,檢查氣密性;②打開彈簧夾C,在A處緩緩通入一段時間空氣;③稱量G的質量;④關閉彈簧夾C,慢慢滴加濃鹽酸至過量,直至D中無氣泡冒出;⑤打開彈簧夾C,再次緩緩通入一段時間空氣;⑥再次稱量G的質量,得前后兩次質量差為0.48g.
(3)問題探究
F中的試劑應為
,B裝置的作用是
,
H裝置的作用是
.
若沒有H裝置,則測定的Na
2CO
3的質量分數(shù)會
(填“偏大”、“偏小”、“不變”).
事實上10.0g粗產品只能產生0.44g CO
2.請你仔細分析上述實驗,解釋實驗值0.48g比正確值0.44g偏大的原因(假設操作均正確)
.
(4)數(shù)據(jù)計算
根據(jù)正確值0.44g可求得粗產品中Na
2CO
3的質量分數(shù)為
%.
[NaOH含量的測定]
該小組同學又另取10.0g粗產品,逐滴加入20%的鹽酸至恰好完全反應時,消耗鹽酸的質量為36.5g,放出CO
20.44g(不考慮二氧化碳氣體的溶解).求原粗產品中NaOH的質量分數(shù).(寫出計算過程)