Question

8．酸、堿、鹽是幾類重要的化合物，他們之間能發(fā)生復分解反應．
（1）復分解反應發(fā)生的條件是有沉淀析出，或有氣體放出，或有水生成．
（2）某化學小組進行“酸和堿的中和反應”實驗：將鹽酸滴入一定量的澄清石灰水中，實驗無明顯現(xiàn)象．取反應后的部分溶液加熱、蒸干、得到白色固體．
以下是探究白色固體成分的實驗，已知CaCl₂溶液呈中性．請?zhí)顚懴卤恚?br />

實驗操作	測定結果	白色固體成分
用pH試紙測定反應后溶液的酸堿度，操作方法是	pH＞7
		CaCl2

實驗反思：無明顯現(xiàn)象的中和反應可借助酸堿指示劑判斷反應終點．
（3）“粗鹽提純”指除去NaCl中的泥沙和MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄等雜質．
某同學設計了除去三種可溶性雜質的實驗方案：先將固體溶解，然后向其中依次加入過量的BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃溶液，充分反應后過濾，蒸發(fā)結晶．請回答：
①溶解、過濾和蒸發(fā)操作中都用到一種玻璃儀器，該儀器在蒸發(fā)操作中的作用是什么？
②加入Na₂CO₃溶液的目的是什么？
③以上方案還需完善，請說明原因并加以補充．
（4）工業(yè)上常用NaOH溶液處理鋁土礦（主要成分為A1₂O₃），反應的化學方程式為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O（雜質不參與反應也不溶于水）．若用160kg NaOH配制的溶液恰好能處理340kg鋁土礦，最終得到1004kg NaAlO₂溶液．
計算①該鋁土礦中A1₂O₃的質量分數(shù)．
②加入的NaOH溶液中水的質量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)復分解反應的條件分析；
（2）根據(jù)溶液pH的測定方法及酸堿中和的程度分析溶液的pH及成分；
（3）①根據(jù)溶解、過濾和蒸發(fā)操作中所用的儀器來考慮；
②根據(jù)會與碳酸根離子生成沉淀的有哪些物質進行分析；
③經(jīng)上述方案處理后的溶液呈堿性，加入稀鹽酸可以除去過量的氫氧化鈉和過量的碳酸鈉．
（4）①根據(jù)氫氧化鈉的質量和方程式計算Al₂O₃的質量，進一步計算鋁土礦中Al₂O₃的質量分數(shù)
②根據(jù)質量守恒分析加入的NaOH溶液中水的質量．

解答 解：（1）復分解反應發(fā)生的條件是有沉淀析出，或有氣體放出，或有水（或難電離物）生成；故答案為：水（或難電離物）；
（2）測溶液pH值具體方法：用潔凈玻璃棒蘸取溶液滴到pH試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較；用pH試紙測定反應后溶液的酸堿度是pH＞7，說明是氫氧化鈣剩余，因此白色固體中含有生成的氯化鈣和剩余的氫氧化鈣；因為白色固體是氯化鈣，因此可能是酸堿完全反應，pH=7；也可能是鹽酸剩余，在蒸發(fā)過程中揮發(fā)走了，只剩下氯化鈣，所以pH＜7；
（3）①在溶解、過濾和蒸發(fā)操作中都用到的玻璃儀器是玻璃棒，在蒸發(fā)操作中的作用是攪拌，使受熱均勻，防止液滴飛濺；
②碳酸鈉中的碳酸根離子會與鋇離子和鈣離子反應生成碳酸鋇和碳酸鈣沉淀，因此加入Na₂CO₃溶液的目的是除去溶液中的鈣、鋇離子；
③經(jīng)上述處理后的溶液中還含有氫氧化鈉和碳酸鈉等雜質，呈堿性，因此，還需加入適量稀鹽酸和氫氧化鈉、碳酸鈉反應，從而把過量的氫氧化鈉、碳酸鈉除去，調(diào)節(jié)溶液的PH=7．
（4）①設Al₂O₃的質量為x
Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O
102        80
x           160kg
$\frac{102}{80}=\frac{x}{160kg}$    解得：x=204kg
鋁土礦中A1₂O₃的質量分數(shù)：$\frac{204kg}{340kg}$×100%=60%
②加入的NaOH溶液中水的質量1004kg-204kg-160kg=640kg．
故答為：（1）水；（2）

實驗操作	測定結果	白色固體成分
操作方法是   用潔凈玻璃棒蘸取溶液滴到pH試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較．		CaCl2、Ca（OH）2

（3）①在溶解、過濾和蒸發(fā)操作中都用到的玻璃儀器是玻璃棒，在蒸發(fā)操作中的作用是攪拌，使受熱均勻，防止液滴飛濺；
②加入Na₂CO₃溶液的目的是除去溶液中的鈣、鋇離子；
③經(jīng)上述處理后的溶液中還含有氫氧化鈉和碳酸鈉等雜質，呈堿性，因此，還需加入過量稀鹽酸和氫氧化鈉、碳酸鈉反應，從而將氫氧化鈉、碳酸鈉全部轉化為氯化鈉，過量的鹽酸是蒸發(fā)時會揮發(fā)掉的．
（4）①鋁土礦中Al₂O₃的質量分數(shù)60%；②加入的NaOH溶液中水的質量640kg．

點評 本題是一道綜合性的問題的考查，利用復分解反應的條件、酸堿中和反應程度的判斷方法等相關的知識點進行逐項分析．