Question

8．酸、堿、鹽是幾類重要的化合物，他們之間能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)．
（1）復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件是有沉淀析出，或有氣體放出，或有水生成．
（2）某化學(xué)小組進行“酸和堿的中和反應(yīng)”實驗：將鹽酸滴入一定量的澄清石灰水中，實驗無明顯現(xiàn)象．取反應(yīng)后的部分溶液加熱、蒸干、得到白色固體．
以下是探究白色固體成分的實驗，已知CaCl₂溶液呈中性．請?zhí)顚懴卤恚?br />

實驗操作	測定結(jié)果	白色固體成分
用pH試紙測定反應(yīng)后溶液的酸堿度，操作方法是	pH＞7
		CaCl2

實驗反思：無明顯現(xiàn)象的中和反應(yīng)可借助酸堿指示劑判斷反應(yīng)終點．
（3）“粗鹽提純”指除去NaCl中的泥沙和MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄等雜質(zhì)．
某同學(xué)設(shè)計了除去三種可溶性雜質(zhì)的實驗方案：先將固體溶解，然后向其中依次加入過量的BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃溶液，充分反應(yīng)后過濾，蒸發(fā)結(jié)晶．請回答：
①溶解、過濾和蒸發(fā)操作中都用到一種玻璃儀器，該儀器在蒸發(fā)操作中的作用是什么？
②加入Na₂CO₃溶液的目的是什么？
③以上方案還需完善，請說明原因并加以補充．
（4）工業(yè)上常用NaOH溶液處理鋁土礦（主要成分為A1₂O₃），反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O（雜質(zhì)不參與反應(yīng)也不溶于水）．若用160kg NaOH配制的溶液恰好能處理340kg鋁土礦，最終得到1004kg NaAlO₂溶液．
計算①該鋁土礦中A1₂O₃的質(zhì)量分數(shù)．
②加入的NaOH溶液中水的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的條件分析；
（2）根據(jù)溶液pH的測定方法及酸堿中和的程度分析溶液的pH及成分；
（3）①根據(jù)溶解、過濾和蒸發(fā)操作中所用的儀器來考慮；
②根據(jù)會與碳酸根離子生成沉淀的有哪些物質(zhì)進行分析；
③經(jīng)上述方案處理后的溶液呈堿性，加入稀鹽酸可以除去過量的氫氧化鈉和過量的碳酸鈉．
（4）①根據(jù)氫氧化鈉的質(zhì)量和方程式計算Al₂O₃的質(zhì)量，進一步計算鋁土礦中Al₂O₃的質(zhì)量分數(shù)
②根據(jù)質(zhì)量守恒分析加入的NaOH溶液中水的質(zhì)量．

解答 解：（1）復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件是有沉淀析出，或有氣體放出，或有水（或難電離物）生成；故答案為：水（或難電離物）；
（2）測溶液pH值具體方法：用潔凈玻璃棒蘸取溶液滴到pH試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較；用pH試紙測定反應(yīng)后溶液的酸堿度是pH＞7，說明是氫氧化鈣剩余，因此白色固體中含有生成的氯化鈣和剩余的氫氧化鈣；因為白色固體是氯化鈣，因此可能是酸堿完全反應(yīng)，pH=7；也可能是鹽酸剩余，在蒸發(fā)過程中揮發(fā)走了，只剩下氯化鈣，所以pH＜7；
（3）①在溶解、過濾和蒸發(fā)操作中都用到的玻璃儀器是玻璃棒，在蒸發(fā)操作中的作用是攪拌，使受熱均勻，防止液滴飛濺；
②碳酸鈉中的碳酸根離子會與鋇離子和鈣離子反應(yīng)生成碳酸鋇和碳酸鈣沉淀，因此加入Na₂CO₃溶液的目的是除去溶液中的鈣、鋇離子；
③經(jīng)上述處理后的溶液中還含有氫氧化鈉和碳酸鈉等雜質(zhì)，呈堿性，因此，還需加入適量稀鹽酸和氫氧化鈉、碳酸鈉反應(yīng)，從而把過量的氫氧化鈉、碳酸鈉除去，調(diào)節(jié)溶液的PH=7．
（4）①設(shè)Al₂O₃的質(zhì)量為x
Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O
102        80
x           160kg
$\frac{102}{80}=\frac{x}{160kg}$    解得：x=204kg
鋁土礦中A1₂O₃的質(zhì)量分數(shù)：$\frac{204kg}{340kg}$×100%=60%
②加入的NaOH溶液中水的質(zhì)量1004kg-204kg-160kg=640kg．
故答為：（1）水；（2）

實驗操作	測定結(jié)果	白色固體成分
操作方法是   用潔凈玻璃棒蘸取溶液滴到pH試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較．		CaCl2、Ca（OH）2

（3）①在溶解、過濾和蒸發(fā)操作中都用到的玻璃儀器是玻璃棒，在蒸發(fā)操作中的作用是攪拌，使受熱均勻，防止液滴飛濺；
②加入Na₂CO₃溶液的目的是除去溶液中的鈣、鋇離子；
③經(jīng)上述處理后的溶液中還含有氫氧化鈉和碳酸鈉等雜質(zhì)，呈堿性，因此，還需加入過量稀鹽酸和氫氧化鈉、碳酸鈉反應(yīng)，從而將氫氧化鈉、碳酸鈉全部轉(zhuǎn)化為氯化鈉，過量的鹽酸是蒸發(fā)時會揮發(fā)掉的．
（4）①鋁土礦中Al₂O₃的質(zhì)量分數(shù)60%；②加入的NaOH溶液中水的質(zhì)量640kg．

點評 本題是一道綜合性的問題的考查，利用復(fù)分解反應(yīng)的條件、酸堿中和反應(yīng)程度的判斷方法等相關(guān)的知識點進行逐項分析．