(2013?濟(jì)南二模)純堿(Na2CO3)在生產(chǎn)生活中具有廣泛的用途.圖1是實(shí)驗(yàn)室模擬制堿原理制取Na2CO3的流程圖.
已知:向飽和食鹽水中通入NH3、CO2后發(fā)生和反應(yīng)為NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl,請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)粗鹽中含有的雜質(zhì)離子有Ca2+,Mg2+,SO42-等.
精制除雜的步驟順序a→
c
c
d
d
e
e
→b(填字母編號(hào)).
a.粗鹽溶解,濾去沉渣.b.加入鹽酸調(diào)pH;c.加入Ba(OH)2溶液;d.加入Na2CO3溶液;e.過(guò)濾
向飽和食鹽水中先通入NH3,后通入CO2,理由是
NH3易溶于水,有利于吸收溶解度不大的CO2
NH3易溶于水,有利于吸收溶解度不大的CO2

(2)灼燒固體A制Na2CO3
a
a
(填字母序號(hào))中進(jìn)行.
a.坩堝    b.蒸發(fā)皿    c.燒杯    d.錐形瓶
證明濾液A中含有NH4+的方法是
取少量濾液A于試管中,加入足量NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體,證明A中含有NH4+
取少量濾液A于試管中,加入足量NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體,證明A中含有NH4+

對(duì)濾液A進(jìn)行重結(jié)晶能夠獲得NH4HCO3,向pH=13含Na+、K+的溶液中加入少量NH4HCO3.使pH降低,反應(yīng)的離子方程式
NH4++HCO3-+2OH-=NH3?H2O+CO32-+H2O
NH4++HCO3-+2OH-=NH3?H2O+CO32-+H2O

(3)圖2裝置中常用于實(shí)驗(yàn)室制備CO2的是
bc
bc
(填字母編號(hào));用b示意的裝置制備NH3,分液漏斗中盛放的試劑
濃氨水
濃氨水
(填試劑名稱),燒瓶?jī)?nèi)可加入的固體試劑
生石灰(或NaOH固體)
生石灰(或NaOH固體)
(填試劑名稱).
(4)一種天然堿晶體成分是aNa2CO3?bNa2CO3?cH2O,某同學(xué)利用下列提供的試劑,設(shè)計(jì)了如下簡(jiǎn)單合理測(cè)定Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)駿方案.(儀器自選)請(qǐng)把實(shí)驗(yàn)方案填全:供選擇的試劑:1mol?L-1H2SO4溶液、1.0mol?L-1BaCl2溶液、稀氨水、堿石灰、Ca(OH)2溶液、蒸餾水.
①稱取m1g一定量天然堿晶體樣品,溶于適量蒸餾水中.
加入足量稀硫酸并微熱,產(chǎn)生的氣體通過(guò)足量的澄清石灰水
加入足量稀硫酸并微熱,產(chǎn)生的氣體通過(guò)足量的澄清石灰水

過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量沉淀
過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量沉淀

④計(jì)算天然堿晶體中含Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
分析:(1)據(jù)根據(jù)SO42-、Ca 2+、Mg2+等易轉(zhuǎn)化為沉淀而被除去,以及根據(jù)不能產(chǎn)生新雜質(zhì)的要求排序,前面加入的過(guò)量溶液應(yīng)用后加入的溶液除去,最后加入適量的溶液;NH3易溶于水,有利于吸收溶解度不大的CO2;
(2)根據(jù)固體在坩堝加熱分解;
根據(jù)NH4+的檢驗(yàn)方法:取少量濾液A于試管中,加入足量NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體,證明A中含有NH4+;
根據(jù)NH4+和HCO3-都能與氫氧化鈉反應(yīng);
(3)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理和條件;
根據(jù)在濃氨水中加堿或生石灰,因?yàn)榘彼写嬖谙铝衅胶猓篘H3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-加入堿或生石灰產(chǎn)生氫氧根離子平衡左移,同時(shí)放出大量的熱促進(jìn)氨水的揮發(fā),制得氨氣;
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理:將碳酸根全部轉(zhuǎn)換成二氧化碳,利用二氧化碳和澄清石灰水產(chǎn)生沉淀,通過(guò)沉淀的質(zhì)量求出二氧化碳的物質(zhì)的量、Na2CO3的物質(zhì)的量和質(zhì)量,最終求出Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
解答:解:(1)SO42-、Ca2+、Mg2+等分別與Ba(OH)2溶液、Na2CO3溶液、Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成沉淀,可再通過(guò)過(guò)濾除去,Na2CO3溶液能除去過(guò)量的Ba(OH)2溶液,鹽酸能除去過(guò)量的Na2CO3溶液和NaOH溶液,所以應(yīng)先加Ba(OH)2溶液再加Na2CO3溶液,過(guò)濾,最后加入鹽酸,NH3易溶于水,有利于吸收溶解度不大的CO2,所以向飽和食鹽水中先通入NH3,后通人CO2,
故答案為:c;d;e;NH3易溶于水,有利于吸收溶解度不大的CO2;
(2)灼燒固體碳酸氫鈉制Na2CO3,在坩堝加熱分解,
取少量濾液A于試管中,加入足量NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體,證明A中含有NH4+,
NH4+和HCO3-都能與氫氧化鈉反應(yīng):NH4++HCO3-+2OH-=NH3?H2O+CO32-+H2O,
故答案為:a;取少量濾液A于試管中,加入足量NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體,證明A中含有NH4+;NH4++HCO3-+2OH-=NH3?H2O+CO32-+H2O;
(3)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳常選用石灰石和稀鹽酸或大理石和稀鹽酸反應(yīng)制取,采用固體+液體
不加熱
氣體;
濃氨水中加堿或生石灰,因?yàn)榘彼写嬖谙铝衅胶猓篘H3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-,加入堿平衡左移,同時(shí)放出大量的熱促進(jìn)氨水的揮發(fā),制得氨氣,
故答案為:b c;濃氨水;生石灰(或NaOH固體);
(4)實(shí)驗(yàn)的原理:將碳酸根全部轉(zhuǎn)換成二氧化碳,利用二氧化碳和澄清石灰水產(chǎn)生沉淀,通過(guò)沉淀的質(zhì)量求出二氧化碳的物質(zhì)的量、Na2CO3的物質(zhì)的量和質(zhì)量,最終求出Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),所以將天然堿晶體樣品,溶于適量蒸餾水中,加入足量稀硫酸并微熱,產(chǎn)生的氣體通過(guò)足量的澄清石灰水,然后過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量沉淀即可,
故答案為:加入足量稀硫酸并微熱,產(chǎn)生的氣體通過(guò)足量的澄清石灰水;過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量沉淀.
點(diǎn)評(píng):本題以制堿原理制取Na2CO3,涉及到物質(zhì)的除雜和提純,常見的實(shí)驗(yàn)操作,物質(zhì)的制備等,難度中等,培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力.
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