著名侯氏制碱法的重要反应之一:NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3+NH4Cl.在生产中,NaHCO3易结晶析出,经过滤得到NaHCO3晶体和滤液.某化学兴趣小组欲探究所得滤液中溶质的成分,及制得的纯碱样品中Na2CO3的质量分数,请你参与他们的探究活动.
【查阅资料】Ⅰ.碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应.
Ⅱ.2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O;NH4Cl△ .
NH3↑+HCl↑.△ .
Ⅲ.NaCl溶液与AgNO3溶液反应产生不溶于稀HNO3的白色沉淀.
【探究实验1】滤液中含有的溶质是什么?
【作出猜想】猜想1:NH4Cl猜想2:NaHCO3猜想3:NaCl 猜想4:…
【交流与讨论】(1)化学兴趣小组认为溶质含有NaCl,理由是______.
(2)化学兴趣小组经过讨论,认为猜想4可能是______.
【实验推断】
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论及分析 |
①取少量滤液于试管中,滴加足量的NaOH浓溶液后加热,并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口. | ______ | 滤液中含有NH4Cl,有关化学方程式: NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3↑+H2O |
②另取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸. | 产生无色 无味气体. | 滤液中含有______,有关化学方程式: ______. |
③另取少量滤液蒸干后充分灼烧,取灼烧后的残余固体溶于水,滴加稀HNO3,再滴加AgNO3溶液. | 产生白色沉淀. | 滤液中含有______,滤液蒸干后充分灼烧的目的是______. |
(1)样品与氯化钙溶液的反应实验(杂质不与氯化钙溶液反应):
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取一定量纯碱样品配成溶液后,滴加过量的CaCl2溶液. | 产生白色沉淀. | 反应的化学方程式: ______. |
(3)将反应后的混合物进行过滤,把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量.利用沉淀物质量计算Na2CO3的质量分数为96%.如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于96%,这是因为______.
【交流与讨论】(1)氯化钠如果没有完全反应,则溶质中还含有氯化钠;故填:NaCl没有完全反应;
(2)滤液中还可能还有NH4Cl和NaHCO3的混合物;故填:NH4Cl和NaHCO3的混合物;
【实验推断】铵盐能和氢氧化钠溶液反应放出氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;氯化钠能和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠,滤液蒸干后充分灼烧的目的是除去NH4Cl;故填:红色变蓝色;NaHCO3;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;NaCl;除去NH4Cl;
【探究实验2】(1)碳酸钠和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;故填:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;
(2)CaCl2溶液过量可以使Na2CO3完全反应;故填:使Na2CO3完全反应;
(3)如果不洗涤沉淀物中混有NaCl和NaHCO3,所以会使测定结果大于96%.故填:沉淀物中混有NaCl和NaHCO3.