NaCl是一種重要的化工原料。
(1)粗鹽中含可溶性CaCl2、MgCl2等雜質(zhì)。學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如下方案提純粗鹽:
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①“濾渣”中含有 Mg(OH)2、CaCO3Mg(OH)2、CaCO3(填化學(xué)式)。
②“操作X”的名稱(chēng)為 蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶。
(2)以NaCl和NH4HCO3為原料可制備另一種重要的化工原料Na2CO3。
步驟1 稱(chēng)取一定質(zhì)量的NaCl,加水溶解。
步驟2 向其中加入一定質(zhì)量的NH4HCO3,充分反應(yīng)。
步驟3 過(guò)濾、洗滌、干燥、加熱可得Na2CO3。
已知:NaHCO3受熱易分解:2NaHCO3 △ Na2CO3+H2O+CO2↑。
相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖所示。
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①步驟2中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4ClNaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl。
②圖中碳酸氫銨溶解度在30℃后無(wú)數(shù)據(jù)的原因可能是 碳酸氫銨30℃以上時(shí)受熱分解碳酸氫銨30℃以上時(shí)受熱分解。
(3)為了分析上述所制得的Na2CO3晶體中是否含有NaHCO3,取晶體進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
Ⅰ定性分析
稱(chēng)取m1g晶體,利用如圖裝置(夾持儀器略)分析晶體的成分。
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①反應(yīng)一段時(shí)間后,能說(shuō)明晶體中含有NaHCO3的現(xiàn)象為 試管口凝結(jié)了少量小液滴,Ba(OH)2溶液變渾濁試管口凝結(jié)了少量小液滴,Ba(OH)2溶液變渾濁。
②將晶體加熱至殘留固體的質(zhì)量不再改變,測(cè)得殘留固體的質(zhì)量為m2g。若1:1<m1:m2<84:5384:53,也能說(shuō)明晶體中含有NaHCO3。
③甲同學(xué)認(rèn)為通過(guò)測(cè)定裝置B中沉淀的質(zhì)量,即可確定晶體的組成。請(qǐng)對(duì)甲同學(xué)的觀點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià):不可行,因?yàn)闊o(wú)法讓分解產(chǎn)生的二氧化碳完全被吸收,即無(wú)法準(zhǔn)確確定NaHCO3的含量不可行,因?yàn)闊o(wú)法讓分解產(chǎn)生的二氧化碳完全被吸收,即無(wú)法準(zhǔn)確確定NaHCO3的含量。
Ⅱ定量分析
步驟1:取2.500g晶體于錐形瓶中,加水使樣品完全溶解。向錐形瓶中逐滴滴加溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的稀鹽酸,當(dāng)Na2CO3恰好完全轉(zhuǎn)化為NaHCO3時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,反應(yīng)消耗稀鹽酸83.19g。
步驟2:向步驟1所得的溶液中繼續(xù)逐滴滴加溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的稀鹽酸,至NaHCO3恰好完全反應(yīng)時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,又消耗稀鹽酸86.84g。
④晶體中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。
⑤乙同學(xué)認(rèn)為做完步驟1即可確定晶體的組成。請(qǐng)對(duì)乙同學(xué)的觀點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià):可行,由步驟1中的所消耗的鹽酸即可計(jì)算得到Na2CO3的質(zhì)量,進(jìn)而確定晶體中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可行,由步驟1中的所消耗的鹽酸即可計(jì)算得到Na2CO3的質(zhì)量,進(jìn)而確定晶體中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
△
【考點(diǎn)】物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算;有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算;氯化鈉與粗鹽提純.
【答案】Mg(OH)2、CaCO3;蒸發(fā)結(jié)晶;NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl;碳酸氫銨30℃以上時(shí)受熱分解;試管口凝結(jié)了少量小液滴,Ba(OH)2溶液變渾濁;84:53;不可行,因?yàn)闊o(wú)法讓分解產(chǎn)生的二氧化碳完全被吸收,即無(wú)法準(zhǔn)確確定NaHCO3的含量;可行,由步驟1中的所消耗的鹽酸即可計(jì)算得到Na2CO3的質(zhì)量,進(jìn)而確定晶體中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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