Question

（14分）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問題進行研究。

一、用途之一：作調味品。

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（泥沙等）和多種可溶性雜質（氯化鎂、氯化鈣等）．

[提出問題]如何才能將粗鹽中難溶性雜質和可溶性雜質（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品，除氯氣（Cl2）外，還生成密度最小的氣體，向反應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”生產化工產品——純堿（Na2CO3）和化肥NH4Cl。

【相關資料】

⑴ NH4Cl△NH3↑+HCl↑

⑵已知20℃時有關物質的溶解度如下（氣體指1體積水中能溶解的氣體體積）

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

【生產原理】是：將NH3和CO2通入飽和食鹽水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物，反應的化學方程式為： ；分離出NaHCO3，加熱制得純堿。

【生產流程】如下

【問題討論】：

（1）反應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②中，先通 氣體，目的是 。

【組成確定】

（1）稱取一定質量的純堿樣品，經(jīng)多次充分加熱后，再稱重，質量無變化；

（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 （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

一、（1）過濾 ； 漏斗 ；（2）MgCl2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaCl ； 不再繼續(xù)產生沉淀；

（3）在除去MgCl2和CaCl2的同時，又引入了新的雜質NaOH和Na2CO3（或在除去Ca2+和Mg2+的同時又引入了新的雜質離子OH—和CO32—）；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%； 等質量的碳酸鈉與BaCl2反應產生的沉淀質量大，稱量時的（相對）誤差小（1分，其他意思相近的表述，也可得分）

【解析】

試題分析：一、（1）經(jīng)實驗操作X得到沉淀和溶液，是將不溶性物質與液體分開，是過濾操作；該操作中要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗（制作過濾器）；（2）依據(jù)粗鹽成分及資料準備可知，氫氧化鎂不溶于水，故實驗步驟③的主要目的是除去氯化鎂：氯化鎂與氫氧化鈉發(fā)生復分解反應，生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉；判斷氫氧化鈉溶液已過量的方法是向溶液A中繼續(xù)加入氫氧化鈉，不再產生沉淀；（3）因為在除去MgCl2和CaCl2的同時，加入了過量的NaOH和Na2CO3，又引入了新雜質；

二、依據(jù)題意和質量守恒定律可得：電解飽和食鹽水時，生成氯氣、氫氣（密度最小的氣體）和氫氧化鈉（向反應后的溶液中滴加無色酚酞試液，溶液變紅，則溶液顯堿性），故反應物有氯化鈉和水，反應條件為通電；

三、依據(jù)題意和質量守恒定律（化學變化前后元素種類不變）可得：反應物為NH3、 CO2、NaCl、H2O，生成物為NaHCO3和NH4Cl，使溶解度小的表現(xiàn)為沉淀，使復分解反應能夠發(fā)生；

【問題討論】（1）反應③中得到純堿的反應為：NaHCO3受熱分解得到碳酸鈉、水、二氧化碳；（2）氣體C為二氧化碳檢驗方法為：通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁；（3）在反應②中，先通氨氣，目的是使溶液顯堿性，吸收更多的二氧化碳，增加產量；

【組成確定】（2）加入過量稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀，說明溶液中含有氯離子，可確定純堿樣品含有雜質NaCl；

【含量測定】純堿樣品10.8g與過量CaCl2溶液完全反應，已知沉淀為10.0g，由Na2CO3與CaCl2生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉化學方程式即可計算出純堿樣品中Na2CO3的質量，進而求得其純度.

【總結反思】

在純堿含量測定中，若將CaCl2溶液改為BaCl2溶液，等質量的碳酸鈉與BaCl2反應產生的沉淀質量大，稱量時的（相對）誤差小（1分，其他意思相近的表述，也可得分）

考點：海水制堿；化學方程式計算；化學方程式的書寫；離子的檢驗