Question

純堿(Na2CO3)在生產(chǎn)生活中具有廣泛的用途。以下是實(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)生的反應(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是a→ → → →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 。

(2)灼燒固體A制Na2CO3在 (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 。

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)的離子方程式為 。

(3)下圖裝置中常用于實(shí)驗(yàn)室制備CO2的是 (填字母編號(hào))；用b裝置制備NH3，分液漏斗中盛放的試劑是 (填試劑名稱)，燒瓶?jī)?nèi)可加入的固體試劑是 (填試劑名稱)。

(4)一種天然堿晶體成分是aNa2CO3·bNa2SO4·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)驗(yàn)方案。(儀器自選)請(qǐng)把實(shí)驗(yàn)方案填全：

供選擇的試劑：1.0 mol·L－1 H2SO4溶液、1.0 mol·L－1 BaCl2溶液、稀氨水、堿石灰、Ca(OH)2溶液、蒸餾水

①稱取m1g天然堿晶體樣品，溶于適量蒸餾水中。

② 。

③ 。

④計(jì)算天然堿晶體中含Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

 

Answer 1

(1)c　d　e　NH3易溶于水，有利于吸收溶解更多的CO2

(2)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)的氣體，證明A中含有NH4＋　NH4＋＋HCO3－＋2OH－=NH3·H2O＋CO32－＋H2O

(3)bc　濃氨水　生石灰(或NaOH固體或堿石灰)

(4)②加入足量稀硫酸并微熱、產(chǎn)生的氣體通過(guò)足量Ca(OH)2溶液　③過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量沉淀

【解析】(1)除雜時(shí)要保證不引入新的雜質(zhì)，即先加入的物質(zhì)引入的雜質(zhì)離子能被后加入的物質(zhì)除去。故除雜步驟為a→c→d→e→b。NH3易溶于水，先通入NH3，再通入CO2，有利于吸收溶解更多的CO2，產(chǎn)生更多的HCO3－。(2)灼燒固體需在坩堝中進(jìn)行。檢驗(yàn)NH4＋是利用NH4＋與堿共熱產(chǎn)生NH3，檢驗(yàn)出NH3即可。NH4＋、HCO3－均與OH－反應(yīng)，故加入NH4HCO3，發(fā)生反應(yīng)：

NH4＋＋HCO3－＋2OH－=NH3·H2O＋H2O＋CO32－。(3)實(shí)驗(yàn)室制CO2利用CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑，即用“固＋液→氣”的裝置，選b、c。用b裝置制備NH3，則可利用氨水易揮發(fā)的性質(zhì)，把濃氨水滴加到生石灰或固體NaOH等上面。(4)由所給試劑及實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍?/span>，所設(shè)計(jì)的方案是利用天然堿晶體與H＋反應(yīng)，利用產(chǎn)生CO2的量測(cè)定其組成。