Question

純堿、燒堿等是重要的化工原料．

（1）利用如圖1所示裝置可間接證明二氧化碳與燒堿溶液發(fā)生了反應(yīng)．將A與B連接，打開止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，此時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

 

．若其它操作不變，將A與C連接，可觀察到的現(xiàn)象是

 

．
（2）向100mL 2mol/L的NaOH 溶液中通入一定量CO₂，結(jié)晶，得到9.3g白色固體，該白色固體的組成是

 

（寫化學(xué)式）．
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)該白色固體中存在的陰離子，試完成下列方案．

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象		結(jié)論
①取少量白色固體于試管中，加足量水溶解，再加足量BaCl2溶液
②過濾，取2mL濾液于試管中
③

（3）現(xiàn)代工業(yè)常以氯化鈉為原料制備純堿，部分工藝流程如圖2：
已知NaHCO₃在低溫下溶解度較�。�反應(yīng)I為：NaCl+CO₂+NH₃+H₂O

低溫  .

NaHCO₃↓+NH₄Cl，處理母液的兩種方法如下：
①向母液中加入石灰乳，可將其中

 

循環(huán)利用．
②向母液中通入NH₃，加入細(xì)小的食鹽顆粒并降溫，可得到NH₄Cl晶體．試寫出通入NH₃后，溶解度較小的酸式碳酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛容^大的碳酸鹽的離子方程式：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì),氯堿工業(yè)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,元素及其化合物

分析：（1）CO₂與NaOH反應(yīng)生成Na₂CO₃，燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小分析判斷出現(xiàn)的現(xiàn)象；
（2）先根據(jù)鈉原子守恒，通過極值法確定白色固體的組成；根據(jù)題中所給試劑，要首先利用中性溶液BaCl₂檢驗(yàn)出碳酸鈉，并將碳酸根離子全部沉淀，再通過檢驗(yàn)溶于的pH來確定是否含有NaOH；
（1）①根據(jù)流程可知，母液中含有氯化銨，加入石灰乳后可以生成氨氣；
②根據(jù)氨水電離成銨根和氫氧根離子，增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來分析，溶液堿性增強(qiáng)，使碳酸氫鈉轉(zhuǎn)換為溶解度較大的碳酸鈉．

解答： 解：（1）將A與B連接，打開止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，二氧化碳與燒堿溶液發(fā)生了反應(yīng)，引起壓強(qiáng)減小，導(dǎo)致水沿導(dǎo)管由廣口瓶進(jìn)入燒瓶，反應(yīng)的離子方程式為2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O（或OH^-+CO₂=HCO₃^-），若其它操作不變，若將A與C連接，外界氣體進(jìn)入進(jìn)入集氣瓶，可觀察到的現(xiàn)象是廣口瓶中的長導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，
故答案為：水沿導(dǎo)管由廣口瓶進(jìn)入燒瓶（或：水倒吸進(jìn)入燒瓶）；廣口瓶中的長導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生；
（2）100mL 2mol/L的NaOH溶液中通入一定量CO₂，結(jié)晶，得到9.3g白色固體，氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：2mol/L×0.1L=0.2mol，如果生成全部為碳酸鈉，則碳酸鈉的質(zhì)量為：106g/mol×0.2mol×

1

2

=10.6g，若全部為碳酸氫鈉，則碳酸氫鈉的質(zhì)量為：84g/mol×0.2mol=16.8g，說明氫氧化鈉過量，白色固體為NaOH和碳酸氫鈉的混合物；可以用氯化鋇（或氯化鈣）溶液檢驗(yàn)碳酸鈉的存在，用無色酚酞檢驗(yàn)氫氧化鈉的存在，方法為：①取少量白色固體于試管中，加足量水溶解，再加足量BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中含有碳酸根離子；②過濾，取2mL濾液于試管中，③滴加酚酞，溶液變紅，則說明溶液中含有OH^-，
故答案為：NaOH和Na₂CO₃；

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
①-- ③滴加酚酞	產(chǎn)生白色沉淀 溶液變紅	有CO32-   有OH-

；
（3）①根據(jù)題中反應(yīng)流程可知，過濾后得到的母液中含有氯化銨，母液中加入石灰乳后，反應(yīng)生成氨氣，氨氣可以在反應(yīng)流程中循環(huán)利用，故答案為：NH₃；
②氨氣溶于水后生成氨水，氨水電離成銨根和氫氧根離子，增加NH₄⁺的濃度，有利于沉淀平衡向生成NH₄Cl的方向進(jìn)行，溶液堿性增強(qiáng)，并將NaHCO₃轉(zhuǎn)化為Na₂CO₃而不析出，可以提高氯化銨的純度，反應(yīng)的離子方程式為HCO₃^-+NH₃=NH₄⁺+CO₃^2-，故答案為：HCO₃^-+NH₃=NH₄⁺+CO₃^2-．

點(diǎn)評：本題考查了碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)、氯堿工業(yè)、物質(zhì)的檢驗(yàn)等知識(shí)，題目難度中等，試題涉及的內(nèi)容較多，注意掌握碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)及檢驗(yàn)方法，明確氯堿工業(yè)原理及常見物質(zhì)的檢驗(yàn)、提純方法．