碳酸鈉俗稱純堿,是重要的化工原料之一。
Ⅰ、碳酸鈉的獲得
(1)純堿可以從內陸鹽湖中提取。獲得粗堿中含氯化鈉和泥沙等少量雜質,初步提純流程如下:
碳酸鈉的溶解度隨溫度變化如圖所示。
①溶解時用玻璃棒攪拌的目的是 攪拌,加速溶解攪拌,加速溶解。
②操作B包括蒸發(fā)濃縮、降溫結晶降溫結晶(填“蒸發(fā)結晶”或“降溫結晶”)、過濾、冰水洗滌2-3次、干燥,洗滌過程中使用“冰水”的目的是 洗去固體表面的殘留溶液中的雜質,減少晶體在洗滌時的溶解損耗洗去固體表面的殘留溶液中的雜質,減少晶體在洗滌時的溶解損耗。
(2)“侯氏制堿法”以食鹽、氨氣、二氧化碳等為原料先制得NaHCO3,進而生產出純堿。其生產過程包括以下幾步反應:
a.NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
b.NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
c.2NaHCO3 △ Na2CO3+H2O+CO2↑
反應b得到的NaHCO3中往往會含有少量的NH4HCO3,但這并不會影響最終制得的Na2CO3的純度,原因是 NH4HCO3 △ NH3↑+H2O+CO2↑NH4HCO3 △ NH3↑+H2O+CO2↑。
Ⅱ、碳酸鈉的性質
某興趣小組向碳酸鈉溶液中逐滴加入稀鹽酸,發(fā)現開始沒有氣泡,一段時間后才開始產生氣泡。測得反應中溶液的pH變化與加入鹽酸體積的關系如圖2所示。
已知:本實驗條件下,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分別為12.0和8.2。
(3)由圖2可知,反應主要分為AB、BC兩個階段。AB段、BC段發(fā)生的反應方程式分別為Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。
Ⅲ、碳酸鈉的應用
碳酸鈉溶液和石灰乳反應是工業(yè)制燒堿的方法之一。該法制得的燒堿中混有少量Na2CO3,可用如下方法測定其中NaOH的含量,實驗步驟為:稱取工業(yè)燒堿2.00g,配制成50mL溶液,先加入過量BaCl2溶液3,再加入2~3滴酚酞試液,向其中逐滴加入溶質質量分數為3.65%的稀鹽酸,NaOH與鹽酸恰好完全反應時消耗鹽酸44.00mL。(該鹽酸密度近似等于1g/mL,BaCO3在該過程中不與鹽酸反應)
(4)加入過量BaCl2溶液的作用是 使Na2CO3完全反應使Na2CO3完全反應。
(5)計算該燒堿樣品中NaOH的質量分數。(寫出計算過程)
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【答案】攪拌,加速溶解;降溫結晶;洗去固體表面的殘留溶液中的雜質,減少晶體在洗滌時的溶解損耗;NH4HCO3 NH3↑+H2O+CO2↑;NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O;使Na2CO3完全反應
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:109引用:4難度:0.3
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