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(2012•无锡)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↑),这种工业成为“氯碱工业”,某研究性学习小组对该
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(2012•无锡)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
2NaOH+H2↑+Cl2↑),这种工业成为“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】
【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)探究方案中没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.
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I.定性探究
【提出问题】烧碱样品中含有哪些杂质?
【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 | 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______ |
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)探究方案中没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.
▼优质解答
答案和解析
(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;故答案为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;可能有少量的氯化钠没有反应;
(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.故答案为:氢氧化钠固体溶于水放热;碳酸钠;氯化钠;不正确;
(3)设20g样品中含有碳酸钠的质量为x,氯化钠的质量为y
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 0.22g
=
x=0.53g
NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
58.5 143.5
y 2.87g
=
,y=1.17g
氢氧化钠的质量分数=
×100%=91.5%,
答:氢氧化钠的质量分数是91.5%
故答案为:91.5%;洗涤
(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.故答案为:氢氧化钠固体溶于水放热;碳酸钠;氯化钠;不正确;
(3)设20g样品中含有碳酸钠的质量为x,氯化钠的质量为y
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 0.22g
106 |
x |
44 |
0.22g |
NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
58.5 143.5
y 2.87g
58.5 |
y |
143.5 |
2.87g |
氢氧化钠的质量分数=
20g−(0.53g+1.17g) |
20g |
答:氢氧化钠的质量分数是91.5%
故答案为:91.5%;洗涤
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