问题 实验题

(10分)某工厂用电解饱和食盐水的方法生产氯气、烧碱、氢气等化工产品(反应的化学方程式:2NaCl+2H2O 通电 2NaOH+H2↑+Cl2↑),这种工业称为“氯碱工业”。某研究性学习小组对该厂生产的烧碱样品进行如下探究。

I.定性探究

【提出问题】烧碱样品中可能含有哪些杂质?

【猜   想】猜想一:可能含有Na2CO3,作出此猜想的依据是     (用化学方程式表示)。

猜想二:可能含有NaCl,作出此猜想的依据是       用简洁的文字表述)。

【设计实验】

实验步骤实验现象解释或结论
①取适量烧碱样品置于试管中,加水溶解,并用手触摸试管外壁。试管外壁发热原因是                        
②向①所得的溶液中逐滴加入稀硝酸至过量   一开始无明显现象,一段时间后产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。 

样品中含有的杂质是            

③向②所得的溶液中滴加几滴硝酸银溶液产生白色沉淀样品中还含有的杂质是         
【交流与讨论】小明同学提出:“上述实验中稀硝酸也可以用稀盐酸代替”。你认为他的观点

          (填“正确”或“不正确”)。

II.定量探究

【提出问题】烧碱样品中氢氧化钠的质量分数是多少呢?

【设计实验】小婉同学设计探究方案后进行实验并测得数据如下:

请你利用小婉同学测得的数据计算烧碱样品中氢氧化钠的质量分数(请列出计算过程)。

【交流与反思】小强同学认为小婉同学设计的探究方案不够严密,其理由是:

(1)探究方案中未考虑氢氧化钠的吸水性。

(2)探究方案中因缺少            (填操作名称),导致测得的氢氧化钠的质量分数偏小。

答案

2NaOH+CO2===Na2CO3+H2

氢氧化钠从电解后的溶液中析出时有少量未反应的氯化钠同时析出

氢氧化钠固体溶于水放热;碳酸钠;氯化钠;不正确

91.5%   洗涤

(1)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,因此可能有碳酸钠;氯化钠可能没有全部反应,因此可能有氯化钠;

(2)加水溶解,试管外壁发热,原因是氢氧化钠固体溶于水放热;向①所得的溶液中逐渐加入稀硝酸至过量,一开始无明显现象,一段时间后产生能使澄清石灰水浑浊的气体,因此样品中含有的杂质是碳酸钠;向②所得的溶液中滴加几滴硝酸银溶液,产生白色沉淀氯化银,说明样品中还含有的杂质是氯化钠;上述实验中稀硝酸不可以用稀盐酸代替,因为盐酸中有氯离子,影响氯化钠中氯离子的检验.

解:设20g样品中含Na2CO3的质量为x,NaCl的质量为y

Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2 ↑      NaCl+AgNO3====AgCl↓+NaNO3

106                        44        58.5            143.5

x                           0.22g     y              2.87g

                           

x=0.53g(1分)                       y=1.17g      

氢氧化钠的质量分数=   

答:样品中氢氧化钠的质量分数为91.5%

洗涤

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