Question

14．酸、堿、鹽是三類重要的化合物，它們之間可相互轉(zhuǎn)化．
（1）酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)酸中的氫離子和堿中的氫氧根離子結(jié)合產(chǎn)生水（或H⁺+OH^-=H₂O）
（2）某化學(xué)小組在探究“酸堿中和反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)中，將稀硫酸滴入一定量的氫氧化鈉溶液中，無明顯現(xiàn)象，明明建議借助酸堿指示劑指示該反應(yīng)．
請你幫明明設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明酸堿恰好完全反應(yīng)的中點(diǎn)，要求寫出實(shí)驗(yàn)的主要操作，現(xiàn)象、結(jié)論．
（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)先除去不溶性雜質(zhì)--泥沙，再利用Na₂CO₃、NaOH、BaCl₂溶液除去三種可溶性雜質(zhì)，請回答：
①除去泥沙的主要步驟有哪些
②請寫出Na₂CO₃、NaOH、BaCl₂溶液加入的先后順序．
③以上方案還需完善，請說明原因并加以補(bǔ)充．
（4）問100g10.6%的碳酸鈉溶液中加入50g稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，求反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)來分析解答；
（2）根據(jù)氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變成紅色，酚酞試液在酸性和中性溶液顯無色設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；
（3）①要將混有泥沙的粗鹽提純，根據(jù)泥沙不溶于水的特點(diǎn)，先把粗鹽進(jìn)行溶解使泥沙與食鹽初步分離，然后通過過濾除去溶液中不溶性的泥沙，最后經(jīng)過對濾液即食鹽水的蒸發(fā)，可分離出食鹽；
②根據(jù)鎂離子用氫氧根離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，鈣離子用碳酸根離子沉淀，加碳酸鈉要放在加氯化鋇之后，可以將過量的鋇離子沉淀進(jìn)行分析；
③根據(jù)氫氧化鈉和碳酸鈉都是過量的需要除去，否則會引入新的雜質(zhì)分析；
（4）根據(jù)碳酸鈉和鹽酸生成氯化鈉和水和二氧化碳，利用碳酸鈉的質(zhì)量求出生成的二氧化碳以及氯化鈉的質(zhì)量，然后利用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行解答．

解答 解：（1）酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是酸中的氫離子和堿中的氫氧根離子結(jié)合產(chǎn)生水，可表示為H⁺+OH^-=H₂O；故填：酸中的氫離子和堿中的氫氧根離子結(jié)合產(chǎn)生水（或H⁺+OH^-=H₂O）；
（2）先往氫氧化鈉溶液中滴入幾滴酚酞試液，溶液變成紅色，再往其中逐滴滴入稀硫酸，觀察到溶液紅色恰好褪去變成無色，說明氫氧化鈉和硫酸恰好中和，故填：先往氫氧化鈉溶液中滴入幾滴酚酞試液，溶液變成紅色，再往其中逐滴滴入稀硫酸，觀察到溶液紅色恰好褪去變成無色，說明氫氧化鈉和硫酸恰好中和（合理即可）；
（3）①要將混有泥沙的粗鹽提純，主要的實(shí)驗(yàn)步驟為：經(jīng)過溶解使泥沙與食鹽初步分離，再經(jīng)過過濾和蒸發(fā)的操作分離出食鹽，從而完成粗鹽的提純．因此實(shí)驗(yàn)步驟有：溶解、過濾、蒸發(fā)；故答案為：溶解，過濾，蒸發(fā)；
②鎂離子用氫氧根離子沉淀，加入過量的氫氧化鈉可以將鎂離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，加入過量的氯化鋇可以將硫酸根離子沉淀，至于先除鎂離子，還是先除硫酸根離子都行，鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入碳酸鈉轉(zhuǎn)化為沉淀，但是加入的碳酸鈉要放在加入的氯化鋇之后，這樣碳酸鈉會除去反應(yīng)剩余的氯化鋇，故答案為：NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃或BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃或BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH；
③要除去過量的氫氧化鈉和碳酸鈉，需要加入過量的鹽酸，在加鹽酸之前需要進(jìn)行過濾，否則會引入新的雜質(zhì)；故答案為：將沉淀過濾后再向?yàn)V液中加入過量的鹽酸除去反應(yīng)剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，然后蒸發(fā)得到精鹽；
（4）解：設(shè)生成的二氧化碳的質(zhì)量為x，氯化鈉的質(zhì)量為y．
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106          117       44
100g×10.6%  y         x
$\frac{100g}{100g×10.6%}$=$\frac{44}{x}$
x=4.4g
$\frac{106}{100g×10.6%}$=$\frac{117}{y}$
y=11.7g
反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{11.7g}{100g+50g-2.2g}$×100%=7.9%
答：反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.9%．

點(diǎn)評 本題主要考查了在粗鹽提純中的物質(zhì)的除雜或凈化操作及有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算，綜合性較強(qiáng)，在解除雜及凈化題時(shí)，首先要了解需要除去的是哪些離子，然后選擇適當(dāng)?shù)脑噭┻M(jìn)行除雜，在除雜質(zhì)時(shí)，雜質(zhì)和所加的試劑的狀態(tài)一樣，就要注意，加入的量的控制．