Question

興趣小組參觀某制堿廠后，獲得以下信息并對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研究．

【查閱資料】

①粗鹽中含有少量可溶性雜質(zhì)（MgCl₂和CaCl₂）及不溶性雜質(zhì)．

②反應(yīng)原理：NaCl（飽和）+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，將分離出的晶體A充分加熱，可制得純堿．

③NH₄Cl NH₃↑+HCl↑．

④無(wú)水硫酸銅遇水變藍(lán)

⑤部分生產(chǎn)流程如下圖所示：

【問(wèn)題討論】

（1）①寫出加入氫氧化鈉溶液所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式�。弧�．

②操作Ⅱ的名稱為　．

③反應(yīng)（1）中加適量鹽酸的作用是　．

④反應(yīng)（2）中為提高產(chǎn)率，所加氣體的順序是　　（填字母）．

A．先通入二氧化碳再通氨氣     B．先通入氨氣再通二氧化碳

（2）上述生產(chǎn)流程中不可循環(huán)使用的是　　（填字母）．

A．CO₂        B．NH₃        C．HCl         D．NaOH

【組成探究一】

（3）①晶體A受熱分解的化學(xué)方程式為��；　．

②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)純堿樣品中是否混有晶體A請(qǐng)完成下表：

選擇的裝置	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
		樣品不含晶體A

【組成探究二】

（4）取純堿樣品加水溶解，向其中加入過(guò)量稀HNO₃，再滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀．產(chǎn)生沉淀的方程式為　，確定純堿樣品含有雜質(zhì)NaCl．

【組成探究三】

（5）同學(xué)們?yōu)榱藴y(cè)定該純堿樣品的純度，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

①判斷加入BaCl₂溶液是否過(guò)量的合適方法是　　，觀察現(xiàn)象判斷．

A．靜置混合物X，向上層清液中再滴BaCl₂溶液

B．向?yàn)V液Y中滴加BaCl₂溶液

②判斷濾渣是否洗滌干凈，可采取向洗滌液中滴加　　，觀察現(xiàn)象判斷．

A．BaCl₂溶液       B．稀H₂SO₄      C．Na₂CO₃溶液    D．稀HCl

③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　   （寫出計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

分析：

（1）①氫氧化鈉和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，從而除去氯化鎂，可以據(jù)此解答該題； ②操作Ⅱ后得到的是晶體和溶液，所以可以判斷該操作為過(guò)濾； ③加入的氫氧化鈉和碳酸鈉是過(guò)量的，為了得到純凈的氯化鈉而加入適量的稀鹽酸，可以據(jù)此解答該題； ④氨氣易溶于水，而二氧化碳的溶解能力比氨氣的差，所以應(yīng)該先通入氨氣，再通入二氧化碳，可以據(jù)此解答該題； （2）根據(jù)反應(yīng)物與生成物中的共同物質(zhì)考慮； （3）①根據(jù)查閱資料部分可以判斷晶體A為碳酸氫鈉，碳酸氫鈉分解生成了碳酸鈉、水和二氧化碳，可以據(jù)此解答該題； ②碳酸氫鈉受熱易分解，所以可以對(duì)所得的碳酸鈉進(jìn)行加熱，若生成能夠使澄清石灰水變渾濁的氣體，則可以判斷碳酸鈉中含有晶體A，即碳酸氫鈉； （4）氯化鈉與硝酸銀反應(yīng)可生成不溶于硝酸的氯化銀沉淀； （5）①根據(jù)氯化鋇與碳酸鈉反應(yīng)可生成碳酸鋇沉淀分析； ②判斷濾渣是否洗滌干凈，實(shí)際上是檢驗(yàn)過(guò)量的氯化鋇溶液是否洗凈；然后根據(jù)氯化鋇可與稀硫酸和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成沉淀進(jìn)行分析解答； ③根據(jù)白色固體是碳酸鋇，據(jù)其質(zhì)量結(jié)合方程式計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：

解：（1）①氫氧化鈉和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，從而除去氯化鎂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+MgCl2═Mg（OH）2↓+2NaCl； ②過(guò)濾是把固體與液體分開的操作，操作Ⅱ?qū)⒒旌衔锓殖闪司�體與溶液，正是通過(guò)過(guò)濾操作； ③加入的氫氧化鈉和碳酸鈉是過(guò)量的，為了得到純凈的氯化鈉而加入適量的稀鹽酸，從而得到較純凈的氯化鈉溶液； ④氨氣易溶于水，而二氧化碳的溶解能力比氨氣的差，所以應(yīng)該先通入氨氣，再通入二氧化碳，故選B； （2）根據(jù)生產(chǎn)流程中涉及的方程式和流程圖，發(fā)現(xiàn)二氧化碳、氨氣、氯化氫、碳酸鈉為重復(fù)使用的物質(zhì)，而氫氧化鈉得不到重復(fù)利用； 故選D； （3）①由題意知：晶體A充分受熱，可分解制得純堿；依據(jù)反應(yīng)流程圖可知A是碳酸氫鈉，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，從而推測(cè)出碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳；該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑； ②碳酸鈉化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，碳酸氫鈉受熱易分解生成碳酸鈉、水、二氧化碳；而二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，無(wú)水硫酸銅遇水變藍(lán)，可用來(lái)檢驗(yàn)水，據(jù)此可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)； （4）取純堿樣品加水溶解，向該溶液中加入過(guò)量稀HNO3，反應(yīng)掉碳酸鈉，再滴加AgNO3溶液，仍有白色沉淀，說(shuō)明一定含有氯化鈉，反應(yīng)的方程式為AgNO3+NaCl═AgCl↓+NaNO3 （5）①判斷加入氯化鋇溶液是否過(guò)量的合適方法是：靜置混合物X，向上層清液中再滴少許氯化鋇溶液，如有沉淀生成，說(shuō)明氯化鋇溶液不足；故選A； ②判斷濾渣是否洗滌干凈，實(shí)際上是檢驗(yàn)過(guò)量的氯化鋇溶液是否洗凈；氯化鋇可與稀硫酸和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成硫酸鋇和碳酸鋇沉淀，通過(guò)觀察是否有沉淀生成可判斷氯化鋇溶液是否洗凈；故選BC； ③設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量是X BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl　       106     197       X       19.7g  X=10.6g 所以樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：×100%=88.3% 答：樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是88.3%． 故答案為：（1）①2NaOH+MgCl2═Mg（OH）2↓+2NaCl； ②過(guò)濾； ③除去過(guò)量的氫氧化鈉和碳酸鈉； ④B； （2）D； （3）①2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑； ② 選擇的裝置 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 AB B中澄清石灰水不變渾濁 樣品不含晶體A （4）AgNO3+NaCl═AgCl↓+NaNO3 （5）①A； ②BC； ③88.3%．