Question

【題目】某校化學興趣小組參觀制堿廠后，獲得以下信息并對相關問題進行研究。

（查閱資料）

①無水硫酸銅是白色固體，吸水變藍。

②生產原料粗鹽中含有少量可溶性雜質（和）及不溶性雜質，生產過程中需先將粗鹽精制。

③生產原理：。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的氧化物。

④氯化銨分解的化學方程式是：。

⑤部分生產流程如圖所示：

（問題討論）

（1）①寫出加入NaOH溶液所發生反應的化學方程式________。

②反應（1）中加入適量鹽酸的目的是________。

（2）上述生產流程中可循環使用的物質是________（填字母）。

A B NaOH C HCl D

（組成探究一）

（3）①晶體A受熱分解的化學方程式為________。

②設計實驗檢驗純堿樣品中是否混有晶體A，請完成下表（裝置從下圖中選擇）

選擇的裝置	實驗現象	實驗結論
________（填字母）	________	樣品不含晶體A

（組成探究二）

（4）取純堿樣品加水溶解，向該溶液中加入過量稀，再滴加溶液，有白色沉淀。產生沉淀的化學方程式為________，由此確定純堿樣品含有雜質NaCl。

（組成探究三）

（5）同學們為了測定該純堿樣品的純度，設計了如下實驗：

①氯化鋇溶液過量的目的是________。判斷氯化鋇已過量的方法是________。

②判斷濾渣是否洗凈的方法是：取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加________，若無沉淀產生，則已洗凈。

③根據實驗數據，計算樣品中碳酸鈉的質量分數為________（列出計算過程，保留一位小數）。

Answer 1

【答案】 除去過量的NaOH和 ACD AB（或AC或ACB） B不變渾濁（或C不變藍或C不變藍，B不變渾濁） 使碳酸鈉完全反應 取上層清液于試管中，繼續滴加溶液若無沉淀產生，則已過量 溶液（或稀、溶液等）

【解析】

（1）①硫酸鎂能與氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂沉淀和硫酸鈉，反應的化學方程式是：；

②由于溶液中有加入過量的碳酸鈉和氫氧化鈉，能與稀鹽酸反應生成了氫氧化鈉，所以反應（1）中加入適量鹽酸的目的是除去過量的氫氧化鈉和碳酸鈉。

（2）根據生產流程中涉及的方程式和流程圖，發現二氧化碳、氨氣、氯化氫、碳酸鈉為重復使用的物質。故選ACD。

①由題意知：晶體A充分受熱，可分解制得純堿及兩種常見的氧化物；依據反應流程圖可知A是碳酸氫鈉，化學反應前后元素的種類不變，從而推測出碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳；反應的化學方程式是：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；

②碳酸鈉化學性質穩定，碳酸氫鈉受熱易分解生成碳酸鈉、水、二氧化碳；而二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，無水硫酸銅遇水變藍，可用來檢驗水，據此可設計實驗；如下表：

選擇的裝置	實驗現象	實驗結論
AB”或“AC”或“ACB	“B不變渾濁”或“C不變藍”或“C不變藍、B不變渾”	樣品不含晶體A

組成探究二：（4）取純堿樣品加水溶解，向該溶液中加入過量稀HNO3，反應掉碳酸鈉，再滴加AgNO3溶液，仍有白色沉淀，說明一定含有氯化鈉，反應的方程式為：AgNO3+NaCl═AgCl↓+NaNO3；

組成探究三：

①氯化鋇溶液過量的目的是：將純堿樣品中的碳酸鈉完全反應。判斷氯化鋇溶液過量的方法是：靜置混合物X，取上層清液再滴加少許氯化鋇溶液，如沒有沉淀生成，說明氯化鋇溶液過量。

②判斷濾渣是否洗滌干凈，實際上是檢驗過量的氯化鋇溶液是否洗凈；氯化鋇可與稀硫酸或碳酸鈉溶液反應生成硫酸鋇或碳酸鋇沉淀，通過觀察是否有沉淀生成可判斷氯化鋇溶液是否洗凈；

③設樣品中碳酸鈉的質量是x，

解得：x=10.6g

所以樣品中碳酸鈉的質量分數是：×100%≈92.2%.

：樣品中碳酸鈉的質量分數是92.2%。