题目内容
食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料．
Ⅰ粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：
提供的试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba（NO3）2溶液、75%乙醇四氯化碳、冷水
①欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、SO42-离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为 （只填化学式）．
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为 ．
③在整个实验过程中，下列实验装置不可能用到的是 （填序号）．
④有关资料
溶液Ⅰ中加入试剂a，只要控制溶液pH=12可确保Mg2+除尽，根据提供的数据计算，此时滤液中Mg2+物质的量浓度将被控制在 以下．
Ⅱ我国化学工程专家侯德榜创立的侯氏制碱法，食盐是其中的主要原料．实验室根据侯氏制碱法并参考下表数据，制备纯碱的主要步骤是：将配置好的NaCl饱和溶液倒入烧杯中加热，控制一定温度范围，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕后，继续保温30min，静置、过滤得晶体NaHCO3．用少量蒸馏水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼烧2h，制得Na2CO3固体．
四种盐在不同温度下的溶解度表（g/100g水）
温度高于35℃，NH4HCO3会有分解请回答：该反应的方程式： ．操作过程中反应温度控制在30℃＜t＜ ，为控制此温度范围，采取的加热方式为 ．
Ⅲ电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的H2为2L，则同样条件下收集的Cl2 （填“＞”、“=”或“＜”）2L，原因是 ．装置改进后，可用于制备NaOH溶液，若测定溶液中NaOH的浓度，常用的方法为 ．装置b口出来气体的检验方法： ．
Ⅰ粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：
提供的试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba（NO3）2溶液、75%乙醇四氯化碳、冷水
①欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、SO42-离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为
③在整个实验过程中，下列实验装置不可能用到的是
④有关资料
| 化学式 | CaCO3 | CaSO4 | Ca（OH）2 | MgCO3 | Mg（OH）2 |
| Ksp | 2.8×10-9 | 9.1×10-6 | 1.0×10-4 | 3.5×10-5 | 1.6×10-11 |
Ⅱ我国化学工程专家侯德榜创立的侯氏制碱法，食盐是其中的主要原料．实验室根据侯氏制碱法并参考下表数据，制备纯碱的主要步骤是：将配置好的NaCl饱和溶液倒入烧杯中加热，控制一定温度范围，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕后，继续保温30min，静置、过滤得晶体NaHCO3．用少量蒸馏水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼烧2h，制得Na2CO3固体．
四种盐在不同温度下的溶解度表（g/100g水）
| 0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ | |
| NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 |
| NH4HCO3 | 11.9 | 15.8 | 21.0 | 27.0 | ||
| NaHCO3 | 6.9 | 8.1 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | 14.5 |
| NH4Cl | 29.4 | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 |
Ⅲ电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的H2为2L，则同样条件下收集的Cl2
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,电解原理
专题：实验设计题,电化学专题
分析：Ⅰ、①把杂质转化为沉淀或气体除去，除钙离子用碳酸根离子，除镁离子、铁离子用氢氧根离子，除硫酸根离子用钡离子，要注意除杂质的顺序，后加的试剂最好能把前面先加的过量试剂除掉；
②氯化钠晶体中混有氯化钾，必须洗涤，可以根据乙醇的性质来回答；
③依据粗盐提纯实验过程分析实验仪器；
④依据溶度积计算；
Ⅱ、将配置好的NaCl饱和溶液倒入烧杯中加热，控制一定温度范围，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕后，继续保温30min，静置、过滤得晶体NaHCO3．；温度高于35℃，NH4HCO3会有分解，结合溶解度和分解温度分析温度选择；
Ⅲ、根据电解饱和食盐水时的产物以及氯气和氢氧化钠的反应来回答；根据酸碱中和滴定测定酸碱的浓度；根据检验氯气的方法进行分析．
②氯化钠晶体中混有氯化钾，必须洗涤，可以根据乙醇的性质来回答；
③依据粗盐提纯实验过程分析实验仪器；
④依据溶度积计算；
Ⅱ、将配置好的NaCl饱和溶液倒入烧杯中加热，控制一定温度范围，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕后，继续保温30min，静置、过滤得晶体NaHCO3．；温度高于35℃，NH4HCO3会有分解，结合溶解度和分解温度分析温度选择；
Ⅲ、根据电解饱和食盐水时的产物以及氯气和氢氧化钠的反应来回答；根据酸碱中和滴定测定酸碱的浓度；根据检验氯气的方法进行分析．
解答：
解：Ⅰ、①除去粗盐中的可溶性杂质：Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-时，可以加入过量NaOH（去除镁离子和铁离子）：Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓；加入过量BaCl2（去除硫酸根离子）：SO42-+Ba2+=BaSO4↓；加入过量Na2CO3（去除钙离子的多余的钡离子）：Ca2++CO32-=CaCO3，碳酸钠必须加在氯化钡之后，
故答案为：BaCl2、NaOH、Na2CO3（或NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH）；
②粗盐中含有钾离子，所以氯化钠晶体中混有氯化钾，必须进行洗涤，氯化钠不溶于乙醇，可用乙醇冲洗固体表面的氯化钾，这样可以减少晶体的损失，
故答案为：75%乙醇；
③粗盐提纯是通过滴加溶液，过滤，蒸发结晶得到氯化钠，
A、是固体加热熔融，故A不符合；
B、装置图是过滤装置，分离不溶性杂质，故B符合；
C、是蒸馏装置，粗盐提取需要加热浓缩结晶得到，不需蒸馏，故C不符合；
D、溶液蒸发装置，可以蒸发氯化钠溶液得到氯化钠晶体，故D符合；
故答案为：AC．
④控制溶液pH=12可确保Mg2+除尽，c（H+）=10-12mol/L，c（OH-）=10-2mol/L，Ksp=c（Mg2+）c2（OH-）=1.6×10-11，c（Mg2+）=1.6×10-7 mol?L-1；
故答案为：1.6×10-7 mol?L-1；
Ⅱ、将配置好的NaCl饱和溶液倒入烧杯中加热，控制一定温度范围，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕后，继续保温30min，静置、过滤得晶体NaHCO3；反应的化学方程式为：NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl；温度高于35℃，NH4HCO3会有分解，控制温度低于35°C，低于100°C的温度控制需要用水浴加热；
故答案为：NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl；35℃；水浴加热；
Ⅲ、电解饱和食盐水的反应：2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑，在阴级区内产生的Cl2能与该区生成的NaOH反应NaCl、NaClO和H2O，使得部分的Cl2被消耗，所以同样条件下收集到的Cl2小于2L；一般利用酸碱中和滴定测定氢氧化钠溶液的浓度；装置b口出来气体是氯气，氯气的检验方法是：用湿润的KI淀粉试纸放在阳极区气体中，试纸变蓝色，证明有氯气生成，
故答案为：＜；电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应，Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O；酸碱中和滴定；用湿润的KI淀粉试纸放在阳极区气体中，试纸变蓝色，证明有氯气生成．
故答案为：BaCl2、NaOH、Na2CO3（或NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH）；
②粗盐中含有钾离子，所以氯化钠晶体中混有氯化钾，必须进行洗涤，氯化钠不溶于乙醇，可用乙醇冲洗固体表面的氯化钾，这样可以减少晶体的损失，
故答案为：75%乙醇；
③粗盐提纯是通过滴加溶液，过滤，蒸发结晶得到氯化钠，
A、是固体加热熔融，故A不符合；
B、装置图是过滤装置，分离不溶性杂质，故B符合；
C、是蒸馏装置，粗盐提取需要加热浓缩结晶得到，不需蒸馏，故C不符合；
D、溶液蒸发装置，可以蒸发氯化钠溶液得到氯化钠晶体，故D符合；
故答案为：AC．
④控制溶液pH=12可确保Mg2+除尽，c（H+）=10-12mol/L，c（OH-）=10-2mol/L，Ksp=c（Mg2+）c2（OH-）=1.6×10-11，c（Mg2+）=1.6×10-7 mol?L-1；
故答案为：1.6×10-7 mol?L-1；
Ⅱ、将配置好的NaCl饱和溶液倒入烧杯中加热，控制一定温度范围，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕后，继续保温30min，静置、过滤得晶体NaHCO3；反应的化学方程式为：NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl；温度高于35℃，NH4HCO3会有分解，控制温度低于35°C，低于100°C的温度控制需要用水浴加热；
故答案为：NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl；35℃；水浴加热；
Ⅲ、电解饱和食盐水的反应：2NaCl+2H2O
| ||
故答案为：＜；电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应，Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O；酸碱中和滴定；用湿润的KI淀粉试纸放在阳极区气体中，试纸变蓝色，证明有氯气生成．
点评：本题考查了物质分离提纯方法的分析应用，电极原理的理解判断，溶度积常数计算分析，掌握数据处理方法和题干信息是解题关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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