Question

某�；瘜W興趣小組欲對食鹽的用途進行探究，獲得以下信息并對相關(guān)問題進行研究．
（一）用途之一：作調(diào)味品．
食鹽的主要成份是NaCl，通過晾曬海水或煮鹽井水、鹽湖水等，可以蒸發(fā)除去水分得到粗鹽．粗鹽中含有難溶性雜質(zhì)（泥沙等）和多種可溶性雜質(zhì)（氯化鎂、氯化鈣等）．
【提出問題】如何才能將粗鹽中難溶性雜質(zhì)和可溶性雜質(zhì)（氯化鎂、氯化鈣）除去，從而獲得較純的食鹽晶體？
【資料準備】

20℃時，一些物質(zhì)的溶解度
	OH-	CO32-
Na+	溶	溶
Ca2+	微	不
Mg2+	不	微

【實驗方案】某同學為了提純粗鹽，設(shè)計了如下實驗方案并進行實驗．
【交流與表達】
（1）實驗操作X的名稱是

 

，該操作中要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和

 

．
（2）實驗步驟③的主要目的是

 

（用化學方程式回答）；判斷氫氧化鈉溶液已過量的方法是

 

．
（3）有同學認為原實驗方案不完善，做出這種評價的依據(jù)是

 

．
（二）用途之二：制備氯氣．
工業(yè)上用電解飽和食鹽水來制備氯氣，可以得到多種化工產(chǎn)品，除氯氣（Cl₂）外，還生成密度最小的氣體，向反應(yīng)后的溶液中滴加無色酚酞試液，溶液變紅，請寫出發(fā)生反應(yīng)的化學方程式

 

．
（三）用途之三：工業(yè)制堿．
某廠采用“侯氏制堿法”生產(chǎn)化工產(chǎn)品--純堿（Na₂CO₃）和化肥NH₄Cl．
【相關(guān)資料】
（1）NH₄Cl═NH₃↑+HCl↑
（2）已知20℃時有關(guān)物質(zhì)的溶解度如下（氣體指1體積水中能溶解的氣體體積）

物質(zhì)	NaCl	NaHCO3	NH4Cl	NH3	CO2
溶解度	36.0g	9.6g	37.2g	710	0.9

生產(chǎn)原理是：將NH₃和CO₂通入飽和食鹽水中得到NaHCO₃和NH₄Cl的混合物，反應(yīng)的化學方程式為：

 

；分離出NaHCO₃，加熱制得純堿．
生產(chǎn)流程如下

【問題討論】：
（1）反應(yīng)③中得到純堿的化學方程式為：

 

．
（2）檢驗氣體C的方法

 

．
（3）在反應(yīng)②中，先通

 

氣體，目的是

 

．
【組成確定】
（1）稱取一定質(zhì)量的純堿樣品，經(jīng)多次充分加熱后，再稱重，質(zhì)量無變化；
（2）另取少量純堿樣品加入適量水，樣品完全溶解，向該溶液中加入過量稀HNO₃，再滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀．由上述實驗可確定純堿樣品含有雜質(zhì)

 

（寫化學式）．
【含量測定】
稱取純堿樣品10.8g加入適量水，再加入過量CaCl₂溶液，攪拌、過濾、洗滌、干燥后稱得固體質(zhì)量為10.0g，請通過計算判斷此純堿樣品的純度為

 

．（保留一位小數(shù)）
【總結(jié)反思】
某同學認為，在上述純堿含量測定中，將CaCl₂溶液改為BaCl₂溶液，測定誤差會減小，其理由是

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,過濾的原理、方法及其應(yīng)用,堿的化學性質(zhì),氯化鈉與粗鹽提純,鹽的化學性質(zhì),書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,根據(jù)化學反應(yīng)方程式的計算

專題：科學探究

分析：可以從物質(zhì)的溶解性、復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件等方面進行分析、判斷，從而做出正確的解答．
生產(chǎn)原理：根據(jù)題中的敘述找出反應(yīng)物、生成物書寫方程式；
問題討論：
（1）根據(jù)題中的反應(yīng)原理找出反應(yīng)物、生成物書寫方程式；
（2）根據(jù)二氧化碳使澄清石灰水變渾濁的特性進行分析；
（3）先通入NH₃，使溶液呈堿性，更易吸收二氧化碳，目的是增大產(chǎn)量．
【組成確定】
據(jù)氯離子的檢驗方法分析回答；（5）根據(jù)揮發(fā)性氣體C是二氧化碳，溶液D是可能含有NaCl等多種溶質(zhì)的混合物，因為給出的信息不足無法判斷其具體組成，但二氧化碳和氯化鈉在上述生產(chǎn)流程中都可以循環(huán)使用進行分析；
【含量測定】
利用化學方程式可以求出純堿的質(zhì)量；
總結(jié)反思：等質(zhì)量的碳酸鈉與氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生的碳酸鋇沉淀質(zhì)量大，稱量時的（相對）誤差�。�

解答：解：（一）（1）實驗操作X的名稱是過濾，該操作中要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗．
（2）實驗步驟③的主要目的是除去氯化鎂，氫氧化鈉和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，反應(yīng)的化學方程式為：MgCl₂+2NaOH═Mg（OH）₂↓+2NaCl．判斷氫氧化鈉溶液已過量的方法是：取樣品少許，加入試管中，滴加酚酞試液，溶液變紅色．
（3）做出這種評價的依據(jù)是：在除去MgCl₂和CaCl₂的同時，又引入了新的雜質(zhì)NaOH和Na₂CO₃．
（二）由題意知，反應(yīng)物為氯化鈉和水，反應(yīng)條件為通電，生成物為氯氣、氫氣和氫氧化鈉，反應(yīng)的化學方程式為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑
（三）生產(chǎn)原理：氯化鈉、氨氣、二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，故答案為：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
問題討論：
（1）碳酸氫鈉在加熱的條件下生成碳酸鈉、水和二氧化碳，故答案為碳酸氫鈉在加熱的條件下生成碳酸鈉、水和二氧化碳，故答案為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
（2）由圖知，C為二氧化碳氣體，檢驗二氧化碳氣體的方法是將氣體通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁．
（3）在反應(yīng)②中，先通入NH₃，目的是增大產(chǎn)量．
【組成確定】
（2）由題意可知，滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀，此沉淀即AgCl，所以反應(yīng)物中一定有氯離子，由題意可知，向該溶液中加入過量稀HNO₃反應(yīng)物，并且樣品完全溶于水，由此可以推斷純堿樣品含有雜質(zhì)NaCl
【含量測定】
解：設(shè)Na₂CO₃的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
106           100
x             10.0g
106：100=x：10.0g
解得：x=10.6g  

10.6g

10.8g

×100%=98.1%，
【總結(jié)反思】
等質(zhì)量的碳酸鈉與氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生的碳酸鋇沉淀質(zhì)量大，稱量時的（相對）誤差�。�
故答案為：（一）（1）過濾   漏斗
（2）MgCl₂+2NaOH═Mg（OH）₂↓+2NaCl      取樣品少許，加入試管中，滴加酚酞試液，溶液變紅色．
（3）在除去MgCl₂和CaCl₂的同時，又引入了新的雜質(zhì)NaOH和Na₂CO₃（或在除去Ca²⁺和Mg²⁺的同時又引入了新的雜質(zhì)離子OH^-和CO₃^2-）
（二）2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑
（三）NH₃+CO₂+NaCl+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl
（1）2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
（2）將氣體C通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁．
（3）NH₃ 增大產(chǎn)量（其它意思相近的表述，也可得分，如增大CO₂的溶解量）
NaCl；98.1%；  等質(zhì)量的碳酸鈉與BaCl₂反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量大，稱量時的（相對）誤差�。ǎ�1分），其他意思相近的表述，也可得分）

點評：本題涉及除雜、化學方程式的書寫、反應(yīng)進行情況的檢驗、復(fù)分解反應(yīng)等方面的知識，比較難，是綜合性題目．