题目内容
（2012?丹徒区三模）某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研究．
【查阅资料】
①该厂采用“侯氏制碱法”生产的化工产品为纯碱和氯化铵．
②生产原料粗盐中含有少量可溶性杂质（MgCl2和CaCl2）及不溶性杂质．
③生产原理：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，分离得晶体A，并使其充分受热，即可分解制得纯碱及两种常见的氧化物，此反应的化学方程式为
④氯化铵分解的化学方程式是NH4Cl
NH3↑+HCl↑．
⑤部分生产流程如下图所示：
【问题讨论】
（1）溶液A中的溶质有NaCl和
（2）上述流程中NaOH溶液的作用是除去粗盐中的
（3）写出加入Na2CO3溶液所发生反应的化学方程式
（4）上述生产流程中可循环使用的是
A．CO2 B．NH3 C．HCl D．NaOH
（5）根据上述信息，请你设计实验区分碳酸钠和碳酸氢钠：
【组成确定】
称取一定质量的纯碱样品，经多次充分加热后，再称重，质量无变化；
另取少量纯碱样品加入适量水，样品完全溶解，向该溶液中加入过量稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀．
（6）由上述实验可确定纯碱样品含有杂质
【含量测定】
同学们为了测定该纯碱样品的纯度（假定只有（6）中的杂质），设计了如下实验：
（7）甲组实验：取10.0g纯碱样品，向其中加入过量的盐酸，直至样品中无气泡冒出．充分加热蒸发所得物质并干燥、冷却至室温后称量，所得固体质量为10.9g．计算样品中碳酸钠的质量分数为（写出计算过程，结果保留一位小数）．
（8）乙组实验：取10.0g纯碱样品，利用右图所示装置，测出反应后装置C增重了3.5g（所加试剂均足量）．实验结束后，发现乙组测定的碳酸钠质量分数偏小，其原因是
【查阅资料】
①该厂采用“侯氏制碱法”生产的化工产品为纯碱和氯化铵．
②生产原料粗盐中含有少量可溶性杂质（MgCl2和CaCl2）及不溶性杂质．
③生产原理：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，分离得晶体A，并使其充分受热，即可分解制得纯碱及两种常见的氧化物，此反应的化学方程式为
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
| ||
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
．
| ||
④氯化铵分解的化学方程式是NH4Cl
| ||
⑤部分生产流程如下图所示：
【问题讨论】
（1）溶液A中的溶质有NaCl和
NaOH
NaOH
、Na2CO3
Na2CO3
，操作Ⅱ的名称为过滤
过滤
．（2）上述流程中NaOH溶液的作用是除去粗盐中的
MgCl2
MgCl2
．（3）写出加入Na2CO3溶液所发生反应的化学方程式
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
．（4）上述生产流程中可循环使用的是
ABC
ABC
（填序号）．A．CO2 B．NH3 C．HCl D．NaOH
（5）根据上述信息，请你设计实验区分碳酸钠和碳酸氢钠：
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量样品中的一种放入试管中，塞上带导管的单孔塞，导管另一端伸入澄清石灰水中．加热固体并观察现象． 取少量样品中的一种放入试管中，塞上带导管的单孔塞，导管另一端伸入澄清石灰水中．加热固体并观察现象． |
产生无色气泡，澄清石灰水变浑浊 产生无色气泡，澄清石灰水变浑浊 |
该样品是NaHCO3否则是Na2CO3 该样品是NaHCO3否则是Na2CO3 |
称取一定质量的纯碱样品，经多次充分加热后，再称重，质量无变化；
另取少量纯碱样品加入适量水，样品完全溶解，向该溶液中加入过量稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀．
（6）由上述实验可确定纯碱样品含有杂质
NaCl
NaCl
（写化学式）．【含量测定】
同学们为了测定该纯碱样品的纯度（假定只有（6）中的杂质），设计了如下实验：
（7）甲组实验：取10.0g纯碱样品，向其中加入过量的盐酸，直至样品中无气泡冒出．充分加热蒸发所得物质并干燥、冷却至室温后称量，所得固体质量为10.9g．计算样品中碳酸钠的质量分数为（写出计算过程，结果保留一位小数）．
86.7%
86.7%
（8）乙组实验：取10.0g纯碱样品，利用右图所示装置，测出反应后装置C增重了3.5g（所加试剂均足量）．实验结束后，发现乙组测定的碳酸钠质量分数偏小，其原因是
生成的二氧化碳气体没有完全被C中的烧碱吸收
生成的二氧化碳气体没有完全被C中的烧碱吸收
．分析：【查阅资料】根据充分受热，即可分解制得纯碱及两种常见的氧化物来考虑生成物和反应物，进而写出方程式，（1）根据氢氧化钠和碳酸钠都是过量再结合生成物写出溶质的化学式；根据分离不溶于液体的固体和液体分离的方法考虑；（2）根据氢氧化镁属于沉淀考虑；（3）根据方程式的写法考虑；（4）根据反应物与生成物中的共同物质考虑；（5）根据碳酸氢钠受热易分解，碳酸钠受热不易分解考虑；（6）根据氯离子的检验方法考虑；（7）根据质量增加的原因是碳酸钠变成了氯化钠，根据质量的差值计算出碳酸钠的质量；（8）根据二氧化碳是否被吸收尽考虑．
解答：解：【查阅资料】根据NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl可知碳酸氢钠溶解度很小可看成沉淀，并使其充分受热，即可分解制得纯碱及两种常见的氧化物，所以反应是碳酸氢钠分解，反应物是碳酸氢钠，生成物是碳酸钠，水、二氧化碳，用观察法配平，二氧化碳后面标上上升符号；
（1）由于氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，所以生成物中的溶质一定含有氯化钠，又因为氢氧化钠和碳酸钠都是过量的所以溶质中还含有氢氧化钠和碳酸钠；由于产生了两种沉淀，所以通过过量除去即可；
（2）氢氧化镁属于沉淀，所以加入氢氧化钠是为了与粗盐中的氯化镁反应，将氯化镁除去的；
（3）由于碳酸钙是沉淀，加入碳酸钠是与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，为了除去钙离子，用观察法配平即可；
（4）由于碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳，而参加反应的反应物中含有二氧化碳，所以二氧化碳可以作为循环使用；氯化铵分解能生成氨气、氯化氢，又因为氨气和氯化氢在反应物中都出现过，所以也可作为循环使用的物质；
（5）碳酸氢钠受热易分解并且生成二氧化碳，碳酸钠受热不易分解，所以取少量样品中的一种放入试管中，塞上带导管的单孔塞，导管另一端伸入澄清石灰水中．加热固体并观察现象．如果石灰水变浑浊说明固体是碳酸氢钠，如果不变浑浊说明是碳酸钠；
（6）向该溶液中加入过量稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀说明该沉淀是氯化银沉淀，因为不溶于硝酸的沉淀有：硫酸钡和氯化银；所以说明物质中含有氯离子即氯化钠；
（7）设参加反应的碳酸钠的质量为X则：
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 117 固体质量增加117-106=11
X 固体质量增加10.9g-10g=0.9g
根据：
=
解得X=8.67g，所以碳酸钠的质量分数为
×100%=86.7%；
（8）生成的二氧化碳气体没有完全被C中的烧碱吸收，所以质量的增加量少了，二氧化碳的质量少了，计算出来的碳酸钠的质量就少了，所以结果偏小．
故答案为：【查阅资料】
③2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
（1）①NaOH、Na2CO3 ②过滤
（2）MgCl2
（3）Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
（4）A B C
（5）
（6）NaCl
（7）86.7%
（8）生成的二氧化碳气体没有完全被C中的烧碱吸收．（无气体驱赶装置等合理解答也可）
（1）由于氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，所以生成物中的溶质一定含有氯化钠，又因为氢氧化钠和碳酸钠都是过量的所以溶质中还含有氢氧化钠和碳酸钠；由于产生了两种沉淀，所以通过过量除去即可；
（2）氢氧化镁属于沉淀，所以加入氢氧化钠是为了与粗盐中的氯化镁反应，将氯化镁除去的；
（3）由于碳酸钙是沉淀，加入碳酸钠是与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，为了除去钙离子，用观察法配平即可；
（4）由于碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳，而参加反应的反应物中含有二氧化碳，所以二氧化碳可以作为循环使用；氯化铵分解能生成氨气、氯化氢，又因为氨气和氯化氢在反应物中都出现过，所以也可作为循环使用的物质；
（5）碳酸氢钠受热易分解并且生成二氧化碳，碳酸钠受热不易分解，所以取少量样品中的一种放入试管中，塞上带导管的单孔塞，导管另一端伸入澄清石灰水中．加热固体并观察现象．如果石灰水变浑浊说明固体是碳酸氢钠，如果不变浑浊说明是碳酸钠；
（6）向该溶液中加入过量稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀说明该沉淀是氯化银沉淀，因为不溶于硝酸的沉淀有：硫酸钡和氯化银；所以说明物质中含有氯离子即氯化钠；
（7）设参加反应的碳酸钠的质量为X则：
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 117 固体质量增加117-106=11
X 固体质量增加10.9g-10g=0.9g
根据：
| 106 |
| 11 |
| X |
| 0.9g |
| 8.67g |
| 10g |
（8）生成的二氧化碳气体没有完全被C中的烧碱吸收，所以质量的增加量少了，二氧化碳的质量少了，计算出来的碳酸钠的质量就少了，所以结果偏小．
故答案为：【查阅资料】
③2NaHCO3
| ||
（1）①NaOH、Na2CO3 ②过滤
（2）MgCl2
（3）Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
（4）A B C
（5）
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量样品中的一种放入试管中，塞上带导管的单孔塞，导管另一端伸入澄清石灰水中．加热固体并观察现象． | 产生无色气泡，澄清石灰水变浑浊 | 该样品是NaHCO3 |
| 无现象 | 该样品是Na2CO3 |
（7）86.7%
（8）生成的二氧化碳气体没有完全被C中的烧碱吸收．（无气体驱赶装置等合理解答也可）
点评：解答本题的关键是知道碳酸氢钠受热易分解，碳酸钠受热不易分解，知道除杂质的方法，不能引入新的杂质，要将没有用的离子沉淀除去，知道最后得到的氯化钠质量比原来质量增加的原因是由碳酸钠变成了氯化钠．
练习册系列答案
53随堂测系列答案
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