Question

化學(xué)興趣小組利用廢燒堿（含少量Na2CO3、NaCl、MgCl2、CaCl2等）制Na2CO3·10H2O。

【制取流程】

【相關(guān)資料】①Na2CO3+H2O+CO2＝2NaHCO3

②2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑

③在NaHCO3溶液中加入BaCl2溶液，可發(fā)生如下反應(yīng)：

2NaHCO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl+ H2O+CO2↑

④碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的晶體如下圖所示：

 

【問題討論】

（1）濾渣主要成分為Mg（OH）2和 ，產(chǎn)生Mg（OH）2的化學(xué)方程式 。

（2）操作Ⅰ需使用的玻璃儀器有：燒杯、 和玻璃棒。

（3）取少量溶液B，加入BaCl2溶液，充分混合，若觀察到 （填現(xiàn)象），則溶液B中含NaHCO3。

（4）結(jié)晶后，過濾時的溫度須低于 ℃。

（5）“母液”不能沿流程中虛線路徑循環(huán)使用，原因是 （選填序號）。

①“母液”不含Na2CO3 ② “母液”多次循環(huán)后，NaCl含量增加

【組成確定】

（6）取少量的粗產(chǎn)品，加水溶解，加足量 （選取數(shù)字序號，下同），充分攪拌，再加少量 ，無沉淀，證明其中不含NaCl。

①AgNO3溶液 ②稀鹽酸 ③稀硝酸

（7）興趣小組同學(xué)取32.8g干燥粗產(chǎn)品，用如圖所示裝置（夾持儀器省略）進行實驗

查閱資料1：Na2CO3?10H2O加熱至32℃，開始分解失水，充分加熱可以完全失水；

NaHCO350℃時開始分解，270℃完全分解，Na2CO3受熱不分解

查閱資料2：Ba(OH)2溶液能吸收CO2，Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O

①實驗前先要 ，再裝入粗產(chǎn)品，裝置A的作用是 。

②粗產(chǎn)品加熱至270℃，據(jù) （填裝置編號及現(xiàn)象），可知粗產(chǎn)品中含 。

 

 

Answer 1

（1） CaCO3；2NaOH+MgCl2==Mg(OH)2↓+2NaCl ；（2）漏斗；（3）出現(xiàn)氣泡；（4）32；

（5）②；（6）③、①；（7）①檢查裝置氣密性； 吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣；

②E中產(chǎn)生白色沉淀； >； 4.2； ③Na2CO3·7H2O

【解析】

試題分析：（1）由廢燒堿的成分可知濾渣主要成分為Mg（OH）2和CaCO3；氫氧化鈉和氯化鎂生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉；（2）過濾法得到濾渣和溶液，故操作Ⅰ過濾需使用的玻璃儀器有：燒杯、漏斗和玻璃棒；（3）依據(jù)題給的相關(guān)資料可知碳酸氫鈉與氯化鋇反應(yīng)能生成二氧化碳氣體，而碳酸鈉不能，故有氣泡產(chǎn)生，證明溶液B中含NaHCO3；（4）結(jié)晶得到Na2CO3·10H2O，依據(jù)題給的資料可知，高于32℃晶體會分解，故過濾時的溫度須低于32℃；（5）因為碳酸鈉和氯化鈉均可溶于水，結(jié)晶后的溶液中含有碳酸鈉和氯化鈉，碳酸鈉是目標成分，氯化鈉是雜質(zhì)，而氯化鈉的溶解度受溫度影響小，濃度大時蒸發(fā)會結(jié)晶析出，使得到的晶體不純，故選②；（6）證明碳酸鈉中是否含氯化鈉，應(yīng)先加入過量稀硝酸排除碳酸鈉的干擾，再加入硝酸銀溶液，不產(chǎn)生白色沉淀，證明沒有氯化鈉；（7）①實驗前要先檢查裝置的氣密性，確保裝置不漏氣，使稱得的數(shù)據(jù)準確；實驗中要稱量生成二氧化碳和水的質(zhì)量，故堿石灰是除去空氣中的二氧化碳和水蒸氣，使實驗數(shù)據(jù)準確；②因為碳酸鈉受熱不分解、Na2CO3·10H2O分解產(chǎn)生水蒸氣、碳酸氫鈉分解能產(chǎn)生二氧化碳和水，進入E裝置中，二氧化碳能和氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，E裝置變渾濁證明粗產(chǎn)品中含碳酸氫鈉；C.D增重的m1是兩個反應(yīng)生成的水的質(zhì)量，E增重的m2是碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳，碳酸氫鈉分解生成的水和二氧化碳的質(zhì)量比為9:22，故m1：m2>9:22；由m2=1.1g。依據(jù)碳酸氫鈉分解的化學(xué)方程式可以計算出碳酸氫鈉的質(zhì)量為4.2g；③依據(jù)題給資料4和可知，此時36℃得到的是Na2CO3·nH2O和碳酸氫鈉的混合物，再依據(jù)減少的質(zhì)量是晶體生成的水的質(zhì)量，利用化學(xué)方程式計算即可解得.具體步驟如下：

Na2CO3·10H2O△Na2CO3·nH2O+（10-n）H2O

286 18（10-n）

32.8g-4.2g=28.6g 32.8g-27.4g=5.4g

解得n=7 故該剩余固體是Na2CO3·7H2O和NaHCO3的混合物.

考點：實驗方案的設(shè)計與評價，氯離子的檢驗和堿石灰的作用；化學(xué)方程式的書寫