题目内容
（2013?济南二模）纯碱（Na2CO3）在生产生活中具有广泛的用途．图1是实验室模拟制碱原理制取Na2CO3的流程图．
已知：向饱和食盐水中通入NH3、CO2后发生和反应为NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl，请回答以下问题：
（1）粗盐中含有的杂质离子有Ca2+，Mg2+，SO42-等．
精制除杂的步骤顺序a→
a．粗盐溶解，滤去沉渣．b．加入盐酸调pH；c．加入Ba（OH）2溶液；d．加入Na2CO3溶液；e．过滤
向饱和食盐水中先通入NH3，后通入CO2，理由是
（2）灼烧固体A制Na2CO3在
a．坩埚 b．蒸发皿 c．烧杯 d．锥形瓶
证明滤液A中含有NH4+的方法是
对滤液A进行重结晶能够获得NH4HCO3，向pH=13含Na+、K+的溶液中加入少量NH4HCO3．使pH降低，反应的离子方程式
（3）图2装置中常用于实验室制备CO2的是
（4）一种天然碱晶体成分是aNa2CO3?bNa2CO3?cH2O，某同学利用下列提供的试剂，设计了如下简单合理测定Na2CO3的质量分数的实骏方案．（仪器自选）请把实验方案填全：供选择的试剂：1mol?L-1H2SO4溶液、1.0mol?L-1BaCl2溶液、稀氨水、碱石灰、Ca（OH）2溶液、蒸馏水．
①称取m1g一定量天然碱晶体样品，溶于适量蒸馏水中．
②
③
④计算天然碱晶体中含Na2CO3的质量分数．
已知：向饱和食盐水中通入NH3、CO2后发生和反应为NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl，请回答以下问题：
（1）粗盐中含有的杂质离子有Ca2+，Mg2+，SO42-等．
精制除杂的步骤顺序a→
c
c
→d
d
→e
e
→b（填字母编号）．a．粗盐溶解，滤去沉渣．b．加入盐酸调pH；c．加入Ba（OH）2溶液；d．加入Na2CO3溶液；e．过滤
向饱和食盐水中先通入NH3，后通入CO2，理由是
NH3易溶于水，有利于吸收溶解度不大的CO2
NH3易溶于水，有利于吸收溶解度不大的CO2
．（2）灼烧固体A制Na2CO3在
a
a
（填字母序号）中进行．a．坩埚 b．蒸发皿 c．烧杯 d．锥形瓶
证明滤液A中含有NH4+的方法是
取少量滤液A于试管中，加入足量NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，证明A中含有NH4+
取少量滤液A于试管中，加入足量NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，证明A中含有NH4+
．对滤液A进行重结晶能够获得NH4HCO3，向pH=13含Na+、K+的溶液中加入少量NH4HCO3．使pH降低，反应的离子方程式
NH4++HCO3-+2OH-=NH3?H2O+CO32-+H2O
NH4++HCO3-+2OH-=NH3?H2O+CO32-+H2O
．（3）图2装置中常用于实验室制备CO2的是
bc
bc
（填字母编号）；用b示意的装置制备NH3，分液漏斗中盛放的试剂浓氨水
浓氨水
（填试剂名称），烧瓶内可加入的固体试剂生石灰（或NaOH固体）
生石灰（或NaOH固体）
（填试剂名称）．（4）一种天然碱晶体成分是aNa2CO3?bNa2CO3?cH2O，某同学利用下列提供的试剂，设计了如下简单合理测定Na2CO3的质量分数的实骏方案．（仪器自选）请把实验方案填全：供选择的试剂：1mol?L-1H2SO4溶液、1.0mol?L-1BaCl2溶液、稀氨水、碱石灰、Ca（OH）2溶液、蒸馏水．
①称取m1g一定量天然碱晶体样品，溶于适量蒸馏水中．
②
加入足量稀硫酸并微热，产生的气体通过足量的澄清石灰水
加入足量稀硫酸并微热，产生的气体通过足量的澄清石灰水
．③
过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
．④计算天然碱晶体中含Na2CO3的质量分数．
分析：（1）据根据SO42-、Ca 2+、Mg2+等易转化为沉淀而被除去，以及根据不能产生新杂质的要求排序，前面加入的过量溶液应用后加入的溶液除去，最后加入适量的溶液；NH3易溶于水，有利于吸收溶解度不大的CO2；
（2）根据固体在坩埚加热分解；
根据NH4+的检验方法：取少量滤液A于试管中，加入足量NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，证明A中含有NH4+；
根据NH4+和HCO3-都能与氢氧化钠反应；
（3）实验室制取二氧化碳的反应原理和条件；
根据在浓氨水中加碱或生石灰，因为氨水中存在下列平衡：NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-加入碱或生石灰产生氢氧根离子平衡左移，同时放出大量的热促进氨水的挥发，制得氨气；
（4）根据实验的原理：将碳酸根全部转换成二氧化碳，利用二氧化碳和澄清石灰水产生沉淀，通过沉淀的质量求出二氧化碳的物质的量、Na2CO3的物质的量和质量，最终求出Na2CO3的质量分数．
（2）根据固体在坩埚加热分解；
根据NH4+的检验方法：取少量滤液A于试管中，加入足量NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，证明A中含有NH4+；
根据NH4+和HCO3-都能与氢氧化钠反应；
（3）实验室制取二氧化碳的反应原理和条件；
根据在浓氨水中加碱或生石灰，因为氨水中存在下列平衡：NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-加入碱或生石灰产生氢氧根离子平衡左移，同时放出大量的热促进氨水的挥发，制得氨气；
（4）根据实验的原理：将碳酸根全部转换成二氧化碳，利用二氧化碳和澄清石灰水产生沉淀，通过沉淀的质量求出二氧化碳的物质的量、Na2CO3的物质的量和质量，最终求出Na2CO3的质量分数．
解答：解：（1）SO42-、Ca2+、Mg2+等分别与Ba（OH）2溶液、Na2CO3溶液、Ba（OH）2溶液反应生成沉淀，可再通过过滤除去，Na2CO3溶液能除去过量的Ba（OH）2溶液，盐酸能除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液，所以应先加Ba（OH）2溶液再加Na2CO3溶液，过滤，最后加入盐酸，NH3易溶于水，有利于吸收溶解度不大的CO2，所以向饱和食盐水中先通入NH3，后通人CO2，
故答案为：c；d；e；NH3易溶于水，有利于吸收溶解度不大的CO2；
（2）灼烧固体碳酸氢钠制Na2CO3，在坩埚加热分解，
取少量滤液A于试管中，加入足量NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，证明A中含有NH4+，
NH4+和HCO3-都能与氢氧化钠反应：NH4++HCO3-+2OH-=NH3?H2O+CO32-+H2O，
故答案为：a；取少量滤液A于试管中，加入足量NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，证明A中含有NH4+；NH4++HCO3-+2OH-=NH3?H2O+CO32-+H2O；
（3）实验室制取二氧化碳常选用石灰石和稀盐酸或大理石和稀盐酸反应制取，采用固体+液体
气体；
浓氨水中加碱或生石灰，因为氨水中存在下列平衡：NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-，加入碱平衡左移，同时放出大量的热促进氨水的挥发，制得氨气，
故答案为：b c；浓氨水；生石灰（或NaOH固体）；
（4）实验的原理：将碳酸根全部转换成二氧化碳，利用二氧化碳和澄清石灰水产生沉淀，通过沉淀的质量求出二氧化碳的物质的量、Na2CO3的物质的量和质量，最终求出Na2CO3的质量分数，所以将天然碱晶体样品，溶于适量蒸馏水中，加入足量稀硫酸并微热，产生的气体通过足量的澄清石灰水，然后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀即可，
故答案为：加入足量稀硫酸并微热，产生的气体通过足量的澄清石灰水；过滤、洗涤、干燥、称量沉淀．
故答案为：c；d；e；NH3易溶于水，有利于吸收溶解度不大的CO2；
（2）灼烧固体碳酸氢钠制Na2CO3，在坩埚加热分解，
取少量滤液A于试管中，加入足量NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，证明A中含有NH4+，
NH4+和HCO3-都能与氢氧化钠反应：NH4++HCO3-+2OH-=NH3?H2O+CO32-+H2O，
故答案为：a；取少量滤液A于试管中，加入足量NaOH溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，证明A中含有NH4+；NH4++HCO3-+2OH-=NH3?H2O+CO32-+H2O；
（3）实验室制取二氧化碳常选用石灰石和稀盐酸或大理石和稀盐酸反应制取，采用固体+液体
| 不加热 |
浓氨水中加碱或生石灰，因为氨水中存在下列平衡：NH3+H2O?NH3?H2O?NH4++OH-，加入碱平衡左移，同时放出大量的热促进氨水的挥发，制得氨气，
故答案为：b c；浓氨水；生石灰（或NaOH固体）；
（4）实验的原理：将碳酸根全部转换成二氧化碳，利用二氧化碳和澄清石灰水产生沉淀，通过沉淀的质量求出二氧化碳的物质的量、Na2CO3的物质的量和质量，最终求出Na2CO3的质量分数，所以将天然碱晶体样品，溶于适量蒸馏水中，加入足量稀硫酸并微热，产生的气体通过足量的澄清石灰水，然后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀即可，
故答案为：加入足量稀硫酸并微热，产生的气体通过足量的澄清石灰水；过滤、洗涤、干燥、称量沉淀．
点评：本题以制碱原理制取Na2CO3，涉及到物质的除杂和提纯，常见的实验操作，物质的制备等，难度中等，培养了学生运用知识的能力．
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