题目内容

3．碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料．工业碳酸钠（纯度约98%）中含有CaSO4、MgSO4 等杂质（MgCO3微溶），提纯工艺路线如图1：

（1）写出下列物质的化学式：BMg（OH）2、CaCO3，操作2的优点是节约资源，可能出现的问题及其原因是产品纯度降低，因为“母液”多次循环后Cl-、SO42- 累积导致产生杂质氯化钠和硫酸钠．
已知碳酸钠的溶解度（S）随温度变化的曲线如图2所示：
（2）某同学取12.4gNa2CO3晶体，充分加热后得到固体的质量为10.6g，则该晶的化学式为Na2CO3•H2O．
（3）工业上期望得到的产品为Na2CO3•H2O，在加热脱水中能节约燃料．某化学兴趣小组设计实验探究某Na2CO3•H2O样品的纯度．
方案一：取12.40g样品，向其中滴加7.3%的稀盐酸至刚好无气泡产生，共用去盐酸110.00g，试根据数据计算样品的纯度，并分析原因．
纯度：94%
原因：在提纯的过程中混入少量的杂质
方案二：取12.40g样品，充分加热至质量不再改变，称量剩余固体的质量为10.42g（加热所得固体应放在试管（填一仪器的名称）冷却，目的是烫伤），试根据数据计算样品的纯度，并分析原因．
纯度：84%
原因：根据Na2CO3•H2O受热分解的性质计算，样品中杂质易分解的杂质较多．

分析 （1）因工业碳酸钠中含有Mg2+，Ca2+，所以“除杂”中加入过量的NaOH溶液，可生成的沉淀物质为：Mg（OH）2、CaCO3；分析“母液”中存在的离子，若参与循环，将使离子浓度增大，对工业生产中哪个环节有所影响．
（2）设晶体的化学式为Na2CO3•xH2O，然后根据固体加热后减轻的质量就是结晶水的质量计算即可；
（3）根据盐酸的质量即可求出碳酸钠的质量，进而求出纯度；

解答 解：（1）工业碳酸钠（纯度约98%）中含有Mg2+，Ca2+，所以“除杂”中加入过量的NaOH溶液，可生成沉淀Mg（OH）2、CaCO3，滤渣的主要成分为Mg（OH）2、CaCO3．经过操作2可以节约资源，但是重复利用过程中会增大氯离子和硫酸根离子的浓度，引入杂质，故答案为：Mg（OH）2、CaCO3；节约资源；产品纯度降低，因为“母液”多次循环后Cl-、SO42- 累积导致产生杂质氯化钠和硫酸钠；
（2）设晶体的化学式为Na2CO3•xH2O，则$\frac{18x}{106+18x}$=$\frac{12.4g-10.6g}{12.4g}$，x=1，故该晶体的化学式为Na2CO3•H2O，故答案为：Na2CO3•H2O；
（3）设碳酸钠的质量为x，
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
 106     73
  x    110g×7.3%    $\frac{106}{73}=\frac{x}{110g×7.3%}$   x=11.66g；  纯度=$\frac{11.66g}{12.4g}×100%$≈94%；
故答案为：94%；在提纯的过程中混入少量的杂质；
方案二：加热所得固体应放在试管中冷却，目的是烫伤，$\frac{10.42g}{12.40g}×100%$≈84%；根据Na2CO3•H2O受热分解的性质计算，样品中杂质易分解的杂质较多；
故答案为：试管；烫伤；84%；根据Na2CO3•H2O受热分解的性质计算，样品中杂质易分解的杂质较多；

点评 本题考查了混合物分离的方法、溶解度曲线、盐的化学性质和有关的计算等，是一道综合题，考查学生分析和解决问题的能力，综合性强，难度大．

练习册系列答案
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12．研究NaOH性质实验中的部分实验及现象记录如下，其中现象不合理的是（　　）
A．将NaOH固体放在表面皿上，放置一会儿--固体受潮，逐渐溶解
B．向NaOH溶液中滴入无色酚酞试液--溶液变红
C．向NaOH溶液中滴加稀盐酸--有NaCl生成
D．向NaOH溶液中滴加FeCl3溶液--产生红褐色沉淀
20．如图（A-F）为初中化学常见气体的发生与收集装置．

（1）仪器甲的名称是集气瓶；
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，此反应需组装一套制取干燥氧气的装置，所选用的装置连接顺序是B→F→D（填装置字母代号）；
（3）实验室常用锌和稀硫酸反应制取氢气．发生装置可选用B，若用图G装置进行“排水法”收集氢气，则氢气应从b（选填“a”或“b”）端诵入．
（4）通过查阅资料得知：氨气（NH3）是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水，可用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取．如果要制取氨气你应选择的发生装置A收集装置是E．
（5）为验证氨气的部分性质，将收集满氨气的集气瓶倒扣在滴有无色酚酞的水中，观察到两种现象：
①酚酞试液变红；②集气瓶内液面上升．
17．某同学设计一个实验，证明氧化铜中含有氧元素，实验装置如图所示．关于该实验有下列说法：
①实验前要先通入氮气赶尽管内空气，防止加热时发生爆炸；
②为了使实验成功，反应物要研细混匀；
③为了使实验成功，应适当的提高反应物中碳粉的比例；
④澄清石灰水变浑浊证明氧化铜中含有氧元素；
⑤停止加热后可以继续通氮气至玻璃管冷却；
⑥本实验缺少尾气处理装置．
其中正确说法的个数有（　　）
A．2个B．3个C．4个D．5个
4．除去下列物质中的少量杂质，所用试剂或方法不正确的是（　　）
选项物质杂质试剂或方法
ACOH2通入O2中点燃
BN2O2通过足量灼热的铜丝
CKNO3溶液Ba（NO3）2滴加适量K2SO4溶液，过滤
DNaCl溶液Na2CO3滴加稀盐酸至不再产生气泡
A．AB．BC．CD．D
8．每年5月，我市都要进行化学实验操作考查．小丽同学的实验考查内容是实验室制取氧气．图16-1是实验室制取氧气的装置或仪器，实验室提供的药品有：高锰酸钾、二氧化锰、5%双氧水等．请你和小丽同学一起完成和回答下列问题：

（1）写出如图甲中实验仪器的名称：①酒精灯，②长颈漏斗．
（2）选用发生装置A实验室制取氧气，其反应的化学方程式是2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑，利用上述提供的药品和除A装置外的其他仪器也可以实验室制取氧气，你选择的药品是：5%双氧水、二氧化锰，仪器有：B、C、D、F（填序号）．
（3）用E仪器和其他仪器组合的方法收集氧气时，证明氧气已经收满的现象是集气瓶口旁有气泡向外逸出．小丽欲使用图乙装置收集较纯净的氧气，则应先将装置中装满水，再将气体从b（填“a”或“b”）端通入．
15．（1）硫酸铜与某些物质能发生反应，请写出2个化学方程式和实验现象．
化学方程式现    象
（1）与碱
（2）与盐
（2）有一瓶溶液pH是4.5，如果要使溶液的pH升高，可以用向溶液中加水或加入显碱性的物质 的方法．
12．樱桃是一种人们非常喜爱的水果，图中所列的樱桃营养成分中，能给人体提供能量的是糖类和蛋白质；图中钾和磷是指元素（选填“原子”、“分子”或“元素”）
13．“化学--我们的生活，我们的未来．”
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（3）“化学使我们更全面认识物质．”某市自来水有股奇怪的味道，经专家多轮综合检测，基本认定引起此次异味的主要物质是邻叔丁基苯酚．将30克邻叔丁基苯酚完全燃烧，生成88克CO2和25.2克H2O（无其他产物）．已知邻叔丁基苯酚的相对分子质量为150，30克邻叔丁基苯酚中含碳元素24克，氢元素2.8克．邻叔丁基苯酚的化学式为C10H14O．

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