Question

11．地球是一顆美麗的藍(lán)色星球，海水占了全球水資源的97%．海水資源的開發(fā)和利用具有非常廣闊的前景．
（1）海水中含有大量的NaCl，可用于制備鈉及其化合物，其流程如圖：

①加入過量Na₂CO₃溶液目的是除去CaCl₂和氯化鋇，流程中不能用過量稀硫酸代替過量稀鹽酸的原因是會(huì)生成新的雜質(zhì)硫酸鈉；
②提純過程中使用了過濾和蒸發(fā)操作，實(shí)驗(yàn)室過濾和蒸發(fā)操作均使用到的玻璃儀器是玻璃棒；
③流程圖中制備金屬鈉的化學(xué)方程式為2NaCl$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Na+Cl₂↑．
（2）工業(yè)上利用電解飽和食鹽水的方法制備NaOH，并同時(shí)獲得兩種單質(zhì)．補(bǔ)充并配平化學(xué)方程式：
□NaCl+□H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$□NaOH+□H₂+□Cl₂↑
（3）劉廷在實(shí)驗(yàn)室找到一瓶長(zhǎng)期放置的NaOH溶液，欲對(duì)其成分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．
【查閱資料】
I．NaOH與CO₂分兩步反應(yīng)：
2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；Na₂CO₃+CO₂+H₂O═2NaHCO₃
Ⅱ．NaOH與NaHCO₃反應(yīng)方程式為：NaOH+NaHCO₃═Na₂CO₃+H₂O
Ⅲ．物質(zhì)的溶解性：

	CO32-	HCO3-	OH-
Ba2+	不溶	溶	溶

；溶液的酸堿性：BaCl₂溶液呈中性
【提出猜想】劉廷根據(jù)資料中的I、Ⅱ?qū)ζ涑煞痔岢隽?種合理猜想，請(qǐng)將猜想補(bǔ)充完整
猜想1：只有NaOH，猜想2：含有氫氧化鈉、碳酸鈉，猜想3：只有Na₂CO₃，猜想4：碳酸氫鈉、碳酸鈉，
猜想5：只有NaHCO₃．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

步驟	操作	現(xiàn)象	結(jié)論
步驟1	取該NaOH溶液，加入過量BaCl2溶液	產(chǎn)生白色沉淀	證明猜想1、5不成立（填數(shù)字）
步驟2	取步驟1中上層清液，滴加稀鹽酸	無氣泡產(chǎn)生	證明原溶液不含HCO3-（填“離子”）
步驟3	另取步驟1中上層清液，滴加酚酞	溶液未變紅	證明原溶液不含OH-（填“離子”）

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
通過以上實(shí)驗(yàn)操作得出結(jié)論：猜想3是正確的（填數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)碳酸根離子和鈣離子、鋇離子會(huì)生成碳酸鈣沉淀、碳酸鋇沉淀，硫酸和氫氧化鈉、碳酸鈉會(huì)生成硫酸鈉進(jìn)行分析；
②根據(jù)蒸發(fā)、過濾過程中需要的玻璃儀器進(jìn)行分析；
③根據(jù)氯化鈉在通電的條件下生成鈉和氯氣進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)氯化鈉溶液在通電的條件下生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，然后依據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行配平；
（3）【提出猜想】根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉的反應(yīng)生成物進(jìn)行猜想；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】根據(jù)碳酸根離子和鋇離子會(huì)生成碳酸鋇沉淀，根據(jù)碳酸根離子、碳酸氫根離子和酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，氫氧根離子能使酚酞變紅色進(jìn)行分析；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)得出正確的結(jié)論．

解答 解：（1）①碳酸根離子和鈣離子、鋇離子會(huì)生成碳酸鈣沉淀、碳酸鋇沉淀，所以加入過量Na₂CO₃溶液目的是除去CaCl₂和氯化鋇，硫酸和氫氧化鈉、碳酸鈉會(huì)生成硫酸鈉，所以不能用過量稀硫酸代替過量稀鹽酸的原因是會(huì)生成新的雜質(zhì)硫酸鈉；
②蒸發(fā)過程中用到的玻璃儀器有玻璃棒、酒精燈，過濾過程中用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒，所以兩步操作中需要的玻璃儀器有玻璃棒；
③氯化鈉在通電的條件下生成鈉和氯氣，化學(xué)方程式為：2NaCl$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Na+Cl₂↑；
（2）氯化鈉溶液在通電的條件下生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，然后依據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行配平，化學(xué)方程式為：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（3）【提出猜想】二氧化碳和氫氧化鈉的反應(yīng)為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；Na₂CO₃+CO₂+H₂O═2NaHCO₃
NaOH+NaHCO₃═Na₂CO₃+H₂O，所以猜想2：含有氫氧化鈉、碳酸鈉，猜想4：碳酸氫鈉、碳酸鈉；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】碳酸根離子和鋇離子會(huì)生成碳酸鋇沉淀，根據(jù)碳酸根離子、碳酸氫根離子和酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，氫氧根離子能使酚酞變紅色，所以

步驟	操作	現(xiàn)象	結(jié)論
步驟1	取該NaOH溶液，加入過量BaCl2溶液	產(chǎn)生白色沉淀	證明猜想1、5不成立（填數(shù)字）
步驟2	取步驟1中上層清液，滴加稀鹽酸	無氣泡產(chǎn)生	證明原溶液不含HCO3-（填“離子”）
步驟3	另取步驟1中上層清液，滴加酚酞	溶液未變紅	證明原溶液不含OH-（填“離子”）

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】通過前面的分析可知混合物中不含氫氧化鈉、碳酸氫鈉，含有碳酸鈉，所以猜想3正確．
故答案為：（1）①氯化鋇，會(huì)生成新的雜質(zhì)硫酸鈉；②玻璃棒；③2NaCl$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Na+Cl₂↑；
（2）2；2；2；NaOH；1；H₂；1；Cl₂；
（3）【提出猜想】含有氫氧化鈉、碳酸鈉，碳酸氫鈉、碳酸鈉；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

步驟	操作	現(xiàn)象	結(jié)論
步驟1			1、5
步驟2	稀鹽酸		HCO3-
步驟3	酚酞		OH-

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】3．

點(diǎn)評(píng) 在解此類題時(shí)，首先分析題中考查的問題，然后結(jié)合學(xué)過的知識(shí)和題中所給的知識(shí)進(jìn)行解答．