Question

（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。

 

Answer 1

【答案】

2NaOH+CO₂===Na₂CO₃+H₂O 

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

【解析】（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