课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液(主要成分为Na2CO3、还含有少量NaCl,其它杂质不计)和石灰乳(氢氧化钙的悬浊液)为原料制备烧碱,并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析和测定。
【粗产品制备】
(1)将废碱液加热蒸发浓缩,形成较浓的溶液,冷却后与石灰乳混合,发生反应的化学方程式为 。
(2)将反应后的混合物过滤,得到的滤液进行蒸发结晶,制得NaOH粗产品。
【粗产品成分分析】
(1)取适量粗产品溶于水,加入Ba(NO3)2溶液出现白色浑浊,该反应的化学方程式为 ,由此该粗产品中一定不含有 。
(2)该小组同学通过对粗产品成分的实验分析,确定该粗产品中含有三种物质。
【含量测定】Na2CO3含量的测定
(1)该兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置。取20.0g粗产品,进行实验。
【说明】 ①碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物。
②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小。
(2)操作步骤:
①连接好装置,检查气密性;将药品加入各装置
②打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间空气;
③称量G的质量;
④关闭弹簧夹C,慢慢滴加浓盐酸,直至D中无气泡冒出;
⑤打开弹簧夹C,再次缓缓通入一段时间空气;
⑥再次称量G的质量,得前后两次质量差为0.48g。
(3)问题探究:
①在用托盘天平称量粗产品时,如果天平的指针向右偏转,说明 。
②B装置的作用是 。
③在步骤②中,A处缓缓通入一段时间空气的目的是 。
④若没有H装置,则测定的Na2CO3的质量分数会 (填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
⑤该兴趣小组指导老师认为该方案有些不合理,指导同学们更换了其中的一种试剂并去掉了一个装置后实验得到了完善,并测得20.0 g粗产品只能产生0.44 g CO2。你认为更换后的试剂是 ,原实验中实验值0.48g比正确值0.44 g偏大的原因是(假设操作均正确) 。(4)数据计算:
根据正确值0.44 g,求得粗产品中Na2CO3的质量分数是 (写出计算过程)。
下面是工厂苛化法生产烧碱的示意图。
(1)在实验室,操作Ⅰ的名称是;经操作Ⅰ得到废渣的主要成份是(写化学式)。
(2)物质X中各元素的质量比表示为。
(3)某工厂化验员向含有1.6 g氢氧化钠的溶液中,逐滴加入20.0 g盐酸至氢氧化钠和盐酸恰好完全反应。求盐酸中溶质的质量分数为多少?(写出过程)
(4)若用1.6 g上述得到的固体烧碱产品(含杂质)代替1.6 g氢氧化钠,逐滴加入上述相同浓度盐酸至反应物恰好完全反应,则消耗盐酸的质量20 g(填“大于”、“等于”或“小于”)。
某化学兴趣小组的同学在实验室配制质量分数为20%的碳酸钠溶液,并完成有关实验。
(1)配制100g质量分数为20%的碳酸钠溶液。
①配制方法A、需要碳酸钠固体的质量为g,水的体积为mL(水的密度近似看作1g/cm3)。配制方法B、若用40%的碳酸钠溶液稀释成100克20%碳酸钠溶液,则需取40%的碳酸钠溶液多少亳升?(密度为1.4克/毫升)(填答案)。
②配制溶质质量分数一定的碳酸钠溶液常按以下操作顺序进行。
则用上图所示的序号表示正确配制该溶液的操作顺序为。
③用托盘天平称量所需的碳酸钠时,发现托盘天平的指针偏向左盘,应。
A.增加适量固体 B.减少适量固体
C.调节游码 D.添加砝码
④分析:以下原因可能导致配到的碳酸钠溶液溶质质量分数小于8%的是()
A、固体中混有杂质
B、量水时仰视读数
C、配好后装入试剂瓶中时有少量液体洒出
D、量水时俯视读数
(2)取上述配制得到的20%的碳酸钠溶液53克,加入68.4克某浓度的稀盐酸后,恰好完全反应,求反应后所得溶液的溶质质量分数。
某烧杯中加入12.5 g含杂质的石灰石,与100 g稀盐酸恰好完全反应(杂质不与盐酸反应也不溶于水),称得烧杯中物质的总质量减少了4.4 g.求:
(1)石灰石含碳酸钙的质量分数.
(2)反应后溶液中溶质的质量分数.
小赵在实验室用粗锌和稀硫酸反应制取氢气,他将10g锌(杂质不与酸反应)加到100g稀硫酸中,恰好完全反应,剩余物质总质量为109.8g。问:稀硫酸质量分数?
某工厂化验室用15%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸,共消耗氢氧化钠溶液40g,洗涤后的溶液呈中性。这一定量石油产品中含H2SO4的质量是多少?