Question

【題目】（1）工業(yè)碳酸鈉（純度約為98%）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等雜質(zhì)，提純工藝線路如下：

碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的溶質(zhì)如圖所示：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

①試劑A是_______，“母液”中除了含有Na+、CO32-、OH-外，還含有_____等離子，過(guò)濾要“趁熱”的目的是______。

②檢驗(yàn)試劑Na2CO3中Cl-和SO42-是否除盡，選用的試劑及加入的先后次序是___________（填字母）。

a.HCl、BaCl2、AgNO3 b.AgNO3 HNO3、Ba(NO3)2 c. HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3 d.AgNO3、HCl、BaCl2

（2）“侯氏制堿法”的原理：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

如圖是某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3所用到的主要裝置。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

①各儀器口的連接順序?yàn)?/span>a接________接b，實(shí)驗(yàn)時(shí)先向飽和NaCl溶液中通入較多的NH3，再通人足量的CO2，其原因是________(填 寫(xiě)序號(hào)字母)。

a.使CO2更易被吸收 b.NH3比CO2更易制取 c.CO2的密度比NH3大

②將生成的NaHCO3晶體從混合物中分離出來(lái)需要的玻 璃儀器是________。

Answer 1

【答案】 氫氧化鈉溶液 Cl-、SO42- (H+) 提高Na2CO3·H2O的含量 c efdc a 燒杯、玻璃棒、漏斗

【解析】（1）①碳酸鈉中含有Mg2+，Fe3+，Ca2+，所以加水溶解后，須加入過(guò)量的NaOH溶液，除去上述陽(yáng)離子，可生成Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3沉淀，所以試劑A是氫氧化鈉溶液；過(guò)濾后Ca2+、Mg2+、Fe3+被除去，所得濾液含有：Na+、CO32-、OH-、Cl-、SO42-和水電離產(chǎn)生的H+，流程中濾液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，析出Na2CO3·H2O，趁熱過(guò)濾后所得母液中仍有少量Na+、CO32-、OH-，還含有Cl-、SO42-和水電離產(chǎn)生的H+等離子；因?yàn)樘妓徕c的飽和溶液在36℃以上才能析出Na2CO3·H2O，所以要趁熱過(guò)濾，提高Na2CO3·H2O的含量，防止因溫度過(guò)低而析出Na2CO310H20或Na2CO37H20晶體。②a項(xiàng)，HCl和BaCl2中的Cl-會(huì)干擾對(duì)試劑中Cl-的檢驗(yàn)，故a錯(cuò)誤；b項(xiàng)，先加AgNO3，CO32-、Cl-、SO42-都會(huì)沉淀，再加HNO3，Ag2CO3溶解，AgCl不溶解，而Ag2SO4可能溶解效果不明顯，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤判，故b錯(cuò)誤；c項(xiàng)，加HNO3酸化，再加Ba(NO3)2溶液，如果有白色沉淀生成則含有SO42－，否則說(shuō)明沒(méi)有SO42－，最后加入AgNO3，如果有白色沉淀生成，說(shuō)明有Cl－，否則沒(méi)有Cl－，故c正確；d項(xiàng)，先加AgNO3，CO32-、Cl-、SO42-都會(huì)沉淀，再加入HCl，Ag2CO3溶解，AgCl和Ag2SO4都不溶解，無(wú)法判斷試劑中Cl-和SO42-是否除盡，故d錯(cuò)誤。

（2）①根據(jù)“侯氏制堿法”的原理，需要使用NH3和CO2，A是制備CO2裝置，a端導(dǎo)出的CO2混有HCl，會(huì)對(duì)后面實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，可用飽和碳酸氫鈉溶液除去HCl，得到較純凈的CO2，洗氣瓶是長(zhǎng)管進(jìn)氣短管出氣，所以a接e→f→d；B是制取NH3裝置，由于NH3極易溶于水，為防止倒吸，進(jìn)入C裝置的導(dǎo)管不能伸入液面以下，所以c接b；各儀器口的連接順序?yàn)?/span>a接efdc接b；因?yàn)?/span>NH3極易溶于水且顯堿性，為了使吸收CO2的效果更好，實(shí)驗(yàn)時(shí)先向飽和NaCl溶液中通入較多的NH3，再通人足量的CO2，所以a正確。②將晶體從溶液中分離，用到過(guò)濾操作，所以將生成的NaHCO3晶體從混合物中分離出來(lái)需要的玻璃儀器是：燒杯、玻璃棒、漏斗。