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．②生产原理反应(2):NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl.分离得晶体A.并使其充分受热.可分解制得纯碱及两种常见的氧化物．③部分生产流程如图1所示:[问题讨论](1)� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．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．
②生产原理反应（2）：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，分离得晶体A，并使其充分受热，可分解制得纯碱及两种常见的氧化物．
③部分生产流程如图1所示：

【问题讨论】
（1）①流程中加入过量NaOH溶液的作用是除去MgCl₂；写出加入过量Na₂CO₃溶液所发生反应的化学方程式Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．
②溶液A中的溶质除了NaCl，还含有NaOH、Na₂CO₃．
③反应（2）中为提高产率，所通入气体的顺序是B（填字母序号）．
A．先通入CO₂再通入NH₃ B．先通入NH₃再通入CO₂
④操作Ⅱ的名称为过滤，该操作中所需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗，其中玻璃棒的作用是引流．
（2）上述生产流程中可循环使用的气态物质是CO₂，最后得到的副产品NH₄Cl在农业上可作为氮肥（化肥）使用．
【组成探究】
（3）上述流程得到的纯碱样品中含有少量的NaCl，同学们为了测定该纯碱样品的纯度，设计了如图2实验：

①判断加入氯化钡溶液是否过量的合适方法是A（填写字母序号），然后观察现象判断．
A．静置混合物X，向上层清液中继续滴加少量氯化钡溶液
B．向滤液Y中滴加少量氯化钡溶液
②判断滤渣是否洗涤干净，可以采取向最后一次洗涤液中滴加C（填写字母序号），然后观察现象判断．
A．BaCl₂溶液 B．NaOH溶液 C．AgNO₃溶液 D．稀盐酸
③根据实验数据，计算样品中碳酸钠的质量分数为88.3%
④实验反思：如果上述滤渣没有经过洗涤，最终所计算的碳酸钠质量分数会偏大（填“偏大”、“偏小”、“不变”）

分析（1）
①根据氢氧化钠和镁离子转化为氢氧化镁沉淀进行分析；根据氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠解答；
②根据纯碱的制取以及有关的物质的性质进行分析，MgCl₂用过量的氢氧化钠除去，CaCl₂用过量的碳酸钠除去，因此溶液A中的溶质有NaCl和NaOH和Na₂CO₃；
③根据氨气易溶于水，而二氧化碳的溶解能力比氨气的差，所以应该先通入氨气，再通入二氧化碳解答；
④根据操作Ⅱ的名称为过滤，分离固液混合物解答；
（2）根据氢氧化钠和碳酸钠都能与盐酸发生化学反应，盐酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳气体；上述生产流程中可循环使用的是：反应（3）中生成的二氧化碳，氯化铵分解生成的氨气和氯化氢气体解答；
（3）
①根据氯化钡与碳酸钠反应可生成碳酸钡沉淀分析；
②判断滤渣是否洗涤干净，实际上是检验过量的氯化钡溶液是否洗净；然后根据氯化钡可与稀硫酸和碳酸钠溶液反应生成沉淀进行分析解答；
③根据白色固体是碳酸钡，据其质量结合方程式计算碳酸钠的质量，进而计算样品中碳酸钠的质量分数．
④根据在沉淀表面的可溶性杂质氢氧化钠；进行解答；若不洗涤，杂质氢氧化钠的质量当作沉淀物的质量，即样品中所含的碳酸根偏大解答．

解答解：
（1）①加入过量的NaOH溶液，可以把氯化镁完全除去，所以在实验过程中加入过量的NaOH溶液，目的是：除掉镁离子使其转化成沉淀；碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH；
②MgCl₂用过量的氢氧化钠除去，CaCl₂用过量的碳酸钠除去，因此溶液A中的溶质有NaCl和NaOH和Na₂CO₃；
③氨气易溶于水，而二氧化碳的溶解能力比氨气的差，所以应该先通入氨气，再通入二氧化碳，故选B；
④操作Ⅱ的名称为过滤，分离固液混合物；该操作中所需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗，其中玻璃棒的作用是引流；
（2）根据生产流程中涉及的方程式和流程图，发现可循环使用的气态物质是二氧化碳，最后得到的副产品NH₄Cl在农业上可作为氮肥（化肥）；
（3）
①判断加入氯化钡溶液是否过量的合适方法是：静置混合物X，向上层清液中再滴少许氯化钡溶液，如有沉淀生成，说明氯化钡溶液不足；故选A；
②判断滤渣是否洗涤干净，实际上是检验过量的氯化钡溶液是否洗净；氯化钡可与AgNO₃溶液反应生成氯化银沉淀，通过观察是否有沉淀生成，可判断氯化钡溶液是否洗净；故选C；
③设样品中碳酸钠的质量是X
BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl　
      106     197
      X       19.7g

X=10.6g
所以样品中碳酸钠的质量分数是：$\frac{10.6g}{12g}$×100%=88.3%
④因为在沉淀表面的可溶性杂质氢氧化钠，所以沉淀洗涤的目的是：除去沉淀表面的可溶性杂质；若不洗涤，杂质氢氧化钠的质量当作沉淀物的质量，即样品中所含的碳酸根偏大，导致碳酸钠的质量分数偏大．
答案：
（1）①除去MgCl₂   Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl  ②NaOH、Na₂CO₃  ③B  ④过滤  漏斗  引流
（2）CO₂  氮肥（化肥）
（3）
①A
②C
③88.3%
④偏大

点评本题考查了纯碱的制取、混合物的分离方法以及盐的化学性质，题目不是太难，但是综合性比较强，完成此题，可以依据已有的知识结合物质的性质进行．

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3．

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2．

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