Question

【題目】（1）工業碳酸鈉（純度約為98%）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等雜質，提純工藝線路如下：

碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的溶質如圖所示：

請回答下列問題：

①試劑A是_______，“母液”中除了含有Na+、CO32-、OH-外，還含有_____等離子，過濾要“趁熱”的目的是______。

②檢驗試劑Na2CO3中Cl-和SO42-是否除盡，選用的試劑及加入的先后次序是___________（填字母）。

a.HCl、BaCl2、AgNO3 b.AgNO3 HNO3、Ba(NO3)2 c. HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3 d.AgNO3、HCl、BaCl2

（2）“侯氏制堿法”的原理：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

如圖是某興趣小組在實驗室中模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3所用到的主要裝置。

請回答下列問題：

①各儀器口的連接順序為a接________接b，實驗時先向飽和NaCl溶液中通入較多的NH3，再通人足量的CO2，其原因是________(填 寫序號字母)。

a.使CO2更易被吸收 b.NH3比CO2更易制取 c.CO2的密度比NH3大

②將生成的NaHCO3晶體從混合物中分離出來需要的玻 璃儀器是________。

Answer 1

【答案】 氫氧化鈉溶液 Cl-、SO42- (H+) 提高Na2CO3·H2O的含量 c efdc a 燒杯、玻璃棒、漏斗

【解析】（1）①碳酸鈉中含有Mg2+，Fe3+，Ca2+，所以加水溶解后，須加入過量的NaOH溶液，除去上述陽離子，可生成Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3沉淀，所以試劑A是氫氧化鈉溶液；過濾后Ca2+、Mg2+、Fe3+被除去，所得濾液含有：Na+、CO32-、OH-、Cl-、SO42-和水電離產生的H+，流程中濾液經過蒸發濃縮結晶，析出Na2CO3·H2O，趁熱過濾后所得母液中仍有少量Na+、CO32-、OH-，還含有Cl-、SO42-和水電離產生的H+等離子；因為碳酸鈉的飽和溶液在36℃以上才能析出Na2CO3·H2O，所以要趁熱過濾，提高Na2CO3·H2O的含量，防止因溫度過低而析出Na2CO310H20或Na2CO37H20晶體。②a項，HCl和BaCl2中的Cl-會干擾對試劑中Cl-的檢驗，故a錯誤；b項，先加AgNO3，CO32-、Cl-、SO42-都會沉淀，再加HNO3，Ag2CO3溶解，AgCl不溶解，而Ag2SO4可能溶解效果不明顯，會對實驗結果產生誤判，故b錯誤；c項，加HNO3酸化，再加Ba(NO3)2溶液，如果有白色沉淀生成則含有SO42－，否則說明沒有SO42－，最后加入AgNO3，如果有白色沉淀生成，說明有Cl－，否則沒有Cl－，故c正確；d項，先加AgNO3，CO32-、Cl-、SO42-都會沉淀，再加入HCl，Ag2CO3溶解，AgCl和Ag2SO4都不溶解，無法判斷試劑中Cl-和SO42-是否除盡，故d錯誤。

（2）①根據“侯氏制堿法”的原理，需要使用NH3和CO2，A是制備CO2裝置，a端導出的CO2混有HCl，會對后面實驗產生干擾，可用飽和碳酸氫鈉溶液除去HCl，得到較純凈的CO2，洗氣瓶是長管進氣短管出氣，所以a接e→f→d；B是制取NH3裝置，由于NH3極易溶于水，為防止倒吸，進入C裝置的導管不能伸入液面以下，所以c接b；各儀器口的連接順序為a接efdc接b；因為NH3極易溶于水且顯堿性，為了使吸收CO2的效果更好，實驗時先向飽和NaCl溶液中通入較多的NH3，再通人足量的CO2，所以a正確。②將晶體從溶液中分離，用到過濾操作，所以將生成的NaHCO3晶體從混合物中分離出來需要的玻璃儀器是：燒杯、玻璃棒、漏斗。