Question

11．天然堿的主要成分是碳酸鈉和碳酸氫鈉．以天然堿為原料制備氫氧化鈉的工藝流程可簡(jiǎn)單表示如圖1所示：

（1）碳酸鈉俗稱純堿，其主要用途有制造玻璃、造紙、紡織和洗滌劑的生產(chǎn)等（寫出一種即可）．
（2）實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行溶解操作時(shí)，使用玻璃棒的主要目的是加速溶解；操作a的名稱是蒸發(fā)．
（3）“苛化”時(shí)主要發(fā)生兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)，其一為：NaHCO₃+Ca（OH）₂═NaOH+CaCO₃↓+H₂O；另一化學(xué)反應(yīng)方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═2NaOH+CaCO₃↓，該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)（填基本反應(yīng)類型）．
（4）某化學(xué)興趣小組同學(xué)為了測(cè)定產(chǎn)品NaOH固體（含少量碳酸鈉）中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
Ⅰ．稱取NaOH固體樣品2.15g，加適量水使之完全溶解．
Ⅱ．向上述溶液中滴加CaCl₂溶液至不再產(chǎn)生白色沉淀，過(guò)濾．
Ⅲ．向?yàn)V液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.0%的鹽酸溶液，所加鹽酸溶液的體積與溶液的pH關(guān)系如圖2所示．
回答下列問題：
①圖中a點(diǎn)溶液中所含的陰離子有Cl^-和 OH^-（填離子符號(hào)）．
②如圖3是氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)示意圖，該反應(yīng)的本質(zhì)可以表示為OH^-+H⁺=H₂O．步驟Ⅱ中反應(yīng)的示意圖如圖4，則該反應(yīng)的本質(zhì)可以表示為：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓．
③已知氯化鈉、氯化鈣溶液均呈中性．當(dāng)所加入的鹽酸溶液質(zhì)量為18.25g時(shí)，溶液的pH=7，則NaOH固體樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是93.0%．（寫出計(jì)算過(guò)程，否則不得分．結(jié)果以百分比表示，保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)給出的轉(zhuǎn)化關(guān)系對(duì)應(yīng)的過(guò)程分析每個(gè)對(duì)應(yīng)的問題，或者直接分析每個(gè)問題，從給出的信息中找對(duì)應(yīng)的信息．

解答 解：
（1）碳酸鈉俗稱 純堿，其主要用途有 制造玻璃、造紙、紡織和洗滌劑的生產(chǎn)等（寫出一種即可）．
（2）實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行溶解操作時(shí)，使用玻璃棒的主要目的是 加速溶解；操作a后面緊跟降溫結(jié)晶，所以該過(guò)程應(yīng)該是溫度升高的濃縮過(guò)程，所以是 蒸發(fā)．
（3）“苛化”時(shí)主要發(fā)生兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)，其一為：NaHCO₃+Ca（OH）₂═NaOH+CaCO₃↓+H₂O；由于“天然堿的主要成分是碳酸鈉和碳酸氫鈉“，第一個(gè)反應(yīng)是與碳酸氫鈉有關(guān)，則第二個(gè)反應(yīng)與碳酸鈉有關(guān)，碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鈉和碳酸鈣，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂═2NaOH+CaCO₃↓，該是兩種化合物相互交換成分生成兩種新的化合物，為復(fù)分解反應(yīng)．
（4）某化學(xué)興趣小組同學(xué)為了測(cè)定產(chǎn)品NaOH固體（含少量碳酸鈉）中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
Ⅰ．稱取NaOH固體樣品2.15g，加適量水使之完全溶解．
Ⅱ．向上述溶液中滴加CaCl₂溶液至不再產(chǎn)生白色沉淀，過(guò)濾．
Ⅲ．向?yàn)V液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.0%的鹽酸溶液，所加鹽酸溶液的體積與溶液的pH關(guān)系如圖2所示．
這個(gè)首先要清楚，先加入氯化鈣使碳酸鈉沉淀，之后用鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)，所以后面給出的pH與鹽酸的體積關(guān)系與碳酸鈉無(wú)關(guān)，這一點(diǎn)對(duì)于分析問題①
尤為重要．
①圖中表示的是向氫氧化鈉和氯化鈉的混合物溶液中加入鹽酸，a點(diǎn)是溶液pH大于7，說(shuō)明氫氧化鈉還有剩余，所以此時(shí)的溶質(zhì)有氫氧化鈉和氯化鈉，所以溶液中所含的陰離子有 Cl^-和OH^-．
②如圖3是氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)示意圖，該反應(yīng)的本質(zhì)可以表示為OH^-+H⁺=H₂O．所謂本質(zhì)結(jié)合圖可以看出為實(shí)際過(guò)程中發(fā)生改變的微粒，所以步驟Ⅱ中反應(yīng)的示意圖如圖4，前后減少的是鈣離子和碳酸根離子，多的微粒是碳酸鈣分子，所以該反應(yīng)的本質(zhì)可以表示為：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓．
③已知氯化鈉、氯化鈣溶液均呈中性．當(dāng)所加入的鹽酸溶液質(zhì)量為18.25g時(shí)，溶液的pH=7，由于鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.0%．
設(shè)氫氧化鈉的質(zhì)量為x
NaOH+HCl=NaCl+H₂O
40        36.5
x           18.25g×10%
$\frac{40}{36.5}$=$\frac{x}{18.25g×10%}$
x=2g
則NaOH固體樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{2g}{2.15g}$×100%≈93.0%
故答案為：
（1）純堿； 制造玻璃、造紙、紡織和洗滌劑的生產(chǎn)等；
（2）加速溶解； 蒸發(fā)．
（3）Na₂CO₃+Ca（OH）₂═2NaOH+CaCO₃↓； 復(fù)分解反應(yīng)；
（4）
①Cl^-和 OH^-；
②Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓．
③93.0%

點(diǎn)評(píng) 讀圖，從中獲得解答題目所需的信息，所以在解答題目時(shí)先看解答的問題是什么，然后帶著問題去讀給出的圖進(jìn)而去尋找解答有用的信息，這樣提高了信息撲捉的有效性．解答的問題實(shí)際上與復(fù)雜的轉(zhuǎn)化圖相比，其實(shí)很簡(jiǎn)單很基礎(chǔ)，或者可以說(shuō)轉(zhuǎn)化圖提供的是情境，考查基本知識(shí)．