Question

13．某�；瘜W(xué)興趣小組參觀制堿廠后，獲得以下信息并對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研究．
【查閱資料】
①生產(chǎn)原料粗鹽中含有少量可溶性雜質(zhì)（MgCl₂和CaCl₂）及不溶性雜質(zhì)．
②生產(chǎn)原理反應(yīng)（2）：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，分離得晶體A，并使其充分受熱，可分解制得純堿及兩種常見(jiàn)的氧化物．
③部分生產(chǎn)流程如圖1所示：

【問(wèn)題討論】
（1）①流程中加入過(guò)量NaOH溶液的作用是除去MgCl₂；寫(xiě)出加入過(guò)量Na₂CO₃溶液所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．
②溶液A中的溶質(zhì)除了NaCl，還含有NaOH、Na₂CO₃．
③反應(yīng)（2）中為提高產(chǎn)率，所通入氣體的順序是B（填字母序號(hào)）．
A．先通入CO₂再通入NH₃            B．先通入NH₃再通入CO₂
④操作Ⅱ的名稱(chēng)為過(guò)濾，該操作中所需要的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗，其中玻璃棒的作用是引流．
（2）上述生產(chǎn)流程中可循環(huán)使用的氣態(tài)物質(zhì)是CO₂，最后得到的副產(chǎn)品NH₄Cl在農(nóng)業(yè)上可作為氮肥（化肥）使用．
【組成探究】
（3）上述流程得到的純堿樣品中含有少量的NaCl，同學(xué)們?yōu)榱藴y(cè)定該純堿樣品的純度，設(shè)計(jì)了如圖2實(shí)驗(yàn)：

①判斷加入氯化鋇溶液是否過(guò)量的合適方法是A（填寫(xiě)字母序號(hào)），然后觀察現(xiàn)象判斷．
A．靜置混合物X，向上層清液中繼續(xù)滴加少量氯化鋇溶液
B．向?yàn)V液Y中滴加少量氯化鋇溶液
②判斷濾渣是否洗滌干凈，可以采取向最后一次洗滌液中滴加C（填寫(xiě)字母序號(hào)），然后觀察現(xiàn)象判斷．
A．BaCl₂溶液          B．NaOH溶液          C．AgNO₃溶液         D．稀鹽酸
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.3%
④實(shí)驗(yàn)反思：如果上述濾渣沒(méi)有經(jīng)過(guò)洗滌，最終所計(jì)算的碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏大（填“偏大”、“偏小”、“不變”）

Answer 1

分析 （1）
①根據(jù)氫氧化鈉和鎂離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀進(jìn)行分析；根據(jù)氯化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉解答；
②根據(jù)純堿的制取以及有關(guān)的物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行分析，MgCl₂用過(guò)量的氫氧化鈉除去，CaCl₂用過(guò)量的碳酸鈉除去，因此溶液A中的溶質(zhì)有NaCl和NaOH和Na₂CO₃；
③根據(jù)氨氣易溶于水，而二氧化碳的溶解能力比氨氣的差，所以應(yīng)該先通入氨氣，再通入二氧化碳解答；
④根據(jù)操作Ⅱ的名稱(chēng)為過(guò)濾，分離固液混合物解答；
（2）根據(jù)氫氧化鈉和碳酸鈉都能與鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，鹽酸能與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w；上述生產(chǎn)流程中可循環(huán)使用的是：反應(yīng)（3）中生成的二氧化碳，氯化銨分解生成的氨氣和氯化氫氣體解答；
（3）
①根據(jù)氯化鋇與碳酸鈉反應(yīng)可生成碳酸鋇沉淀分析；
②判斷濾渣是否洗滌干凈，實(shí)際上是檢驗(yàn)過(guò)量的氯化鋇溶液是否洗凈；然后根據(jù)氯化鋇可與稀硫酸和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成沉淀進(jìn)行分析解答；
③根據(jù)白色固體是碳酸鋇，據(jù)其質(zhì)量結(jié)合方程式計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
④根據(jù)在沉淀表面的可溶性雜質(zhì)氫氧化鈉；進(jìn)行解答；若不洗滌，雜質(zhì)氫氧化鈉的質(zhì)量當(dāng)作沉淀物的質(zhì)量，即樣品中所含的碳酸根偏大解答．

解答 解：
（1）①加入過(guò)量的NaOH溶液，可以把氯化鎂完全除去，所以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加入過(guò)量的NaOH溶液，目的是：除掉鎂離子使其轉(zhuǎn)化成沉淀；碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH；
②MgCl₂用過(guò)量的氫氧化鈉除去，CaCl₂用過(guò)量的碳酸鈉除去，因此溶液A中的溶質(zhì)有NaCl和NaOH和Na₂CO₃；
③氨氣易溶于水，而二氧化碳的溶解能力比氨氣的差，所以應(yīng)該先通入氨氣，再通入二氧化碳，故選B；
④操作Ⅱ的名稱(chēng)為過(guò)濾，分離固液混合物；該操作中所需要的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗，其中玻璃棒的作用是引流；
（2）根據(jù)生產(chǎn)流程中涉及的方程式和流程圖，發(fā)現(xiàn)可循環(huán)使用的氣態(tài)物質(zhì)是二氧化碳，最后得到的副產(chǎn)品NH₄Cl在農(nóng)業(yè)上可作為氮肥（化肥）；
（3）
①判斷加入氯化鋇溶液是否過(guò)量的合適方法是：靜置混合物X，向上層清液中再滴少許氯化鋇溶液，如有沉淀生成，說(shuō)明氯化鋇溶液不足；故選A；
②判斷濾渣是否洗滌干凈，實(shí)際上是檢驗(yàn)過(guò)量的氯化鋇溶液是否洗凈；氯化鋇可與AgNO₃溶液反應(yīng)生成氯化銀沉淀，通過(guò)觀察是否有沉淀生成，可判斷氯化鋇溶液是否洗凈；故選C；
③設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量是X
BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl　
      106     197
      X       19.7g

 X=10.6g
所以樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{10.6g}{12g}$×100%=88.3%
④因?yàn)樵诔恋肀砻娴目扇苄噪s質(zhì)氫氧化鈉，所以沉淀洗滌的目的是：除去沉淀表面的可溶性雜質(zhì)；若不洗滌，雜質(zhì)氫氧化鈉的質(zhì)量當(dāng)作沉淀物的質(zhì)量，即樣品中所含的碳酸根偏大，導(dǎo)致碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大．
答案：
（1）①除去MgCl₂   Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl  ②NaOH、Na₂CO₃  ③B  ④過(guò)濾  漏斗  引流
（2）CO₂  氮肥（化肥）
（3）
①A 
②C
③88.3%
④偏大

點(diǎn)評(píng) 本題考查了純堿的制取、混合物的分離方法以及鹽的化學(xué)性質(zhì)，題目不是太難，但是綜合性比較強(qiáng)，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行．