Question

（2011?南開區二模）工業生產純堿的工藝流程示意圖如下所示，其中向粗鹽水中加入的沉淀劑A、B分別為氧化鈣和碳酸鈉．

請回答下列問題：
（1）實驗室提純粗鹽的實驗操作依次為：
取樣、

溶解

、沉淀、過濾、

蒸發

、冷卻結晶、過濾、烘干．
若過濾時發現濾液中有少量渾濁，從實驗操作的角度給出兩種可能的原因：

液面高于濾紙邊緣或濾紙破了

．
（2）實驗室中，用提純得到的NaCl配制500mL 1.00mol．L^-1NaCl溶液，使用的儀器除藥匙、玻璃棒、量筒外，還需要

托盤天平、燒杯、500ml的容量瓶、膠頭滴管

（填儀器名稱）．
（3）生產純堿的工藝流程中，碳酸化時析出NaHCO₃晶體，沒有析出Na₂CO₃晶體的原因是

NaHCO₃的溶解度小于Na₂CO₃

．碳酸化后過濾，濾液D最主要的成分是（寫化學式）

NH₄Cl

，檢驗這一部分的陰離子的具體方法是

取少量濾液，先加硝酸酸化，再滴加硝酸銀溶液，有白色沉淀，該陰離子是氯離子；

．
（4）本工藝流程中氨是循環使用的，為此，向濾液D中加入石灰水產生氨．寫出該反應的離子方程式

NH₄⁺+OH^-

△   .

NH₃↑+H₂O

．
（5）產品純堿中含有碳酸氫鈉，如果用加熱分解的方法測定純堿中碳酸氫鈉的質量分數，純堿中碳酸氫鈉的質量分數可表示為（請注明你的表達式中所用的有關符號的含義）：

84(m1-m2)

31m1

．

Answer 1

分析：（1）根據實驗室提純粗鹽的整個操作過程來回答；根據過濾操作要注意一貼、二低、三靠；
（2）根據配制溶液的步驟操作選擇所用儀器；
（3）根據碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉；根據題意知道通入二氧化碳后主要發生復分解反應結合質量守恒定律得知溶液中主要是NH₄Cl來回答；根據氯離子的檢驗方法；
（4）根據銨鹽能與堿反應生成氨氣；
（5）根據碳酸氫鈉受熱易分解和碳酸鈉受熱穩定的性質來回答．

解答：解：（1）實驗室提純粗鹽的整個操作過程為：取樣、溶解、沉淀、過濾、蒸發、冷卻結晶、過濾、烘干幾步，若液面高于濾紙邊緣或濾紙破了，會使濾液仍然渾濁，
故答案為：溶解；蒸發；液面高于濾紙邊緣或濾紙破了；
（2）配制500mL 1.00mol．L^-1NaCl溶液，操作步驟有計算、稱量、溶解、移液、洗滌移液、定容、搖勻等操作，一般用托盤天平稱量，用藥匙取用藥品，在燒杯中溶解（可用筒量取水），用玻璃棒攪拌，加速溶解，恢復室溫后轉移到500mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗滌2-3次，并將洗滌液移入容量瓶中，當加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加，最后定容顛倒搖勻．所以需要的儀器有：托盤天平、藥匙、燒杯、筒量、玻璃棒、500ml的容量瓶、膠頭滴管，使用的儀器除藥匙、玻璃棒、量筒外，還需要托盤天平、燒杯、500ml的容量瓶、膠頭滴管，
故答案為：托盤天平、燒杯、500ml的容量瓶、膠頭滴管；
（3）純堿生產中碳酸化時，會看到溶液中析出晶體，這是由于碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉，根據操作過程，氨化后通入二氧化碳的溶液發生復分解反應：H₂O+CO₂+NH₃+NaCl=NaHCO₃+NH₄Cl，最終得到NH₄Cl還有NaHCO₃等，碳酸氫鈉溶解度很小而結晶，故酸化后濾液的主要成分為：NH₄Cl；檢驗其中的氯離子時，要經過取樣，加硝酸酸化，加硝酸銀，有白色沉淀，該陰離子是氯離子，
故答案為：碳酸鈉溶解度比碳酸氫鈉大；NH₄Cl；取少量濾液，先加硝酸酸化，再滴加硝酸銀溶液，有白色沉淀，該陰離子是氯離子；
（4）濾液中主要含有的是氯化銨，其和石灰水反應時：NH₄⁺+OH^-

△   .

NH₃↑+H₂O，故答案為：NH₄⁺+OH^-

△   .

NH₃↑+H₂O；
（5）假設加熱前純堿的質量為m₁，加熱后的質量為m₂，則加熱損失的質量為：m₁-m₂，則純堿中碳酸氫鈉的質量為：

84(m1-m2)

31m1

；故純堿中含有的碳酸氫鈉的質量分數為

84(m1-m2)

31m1

，故答案為：

84(m1-m2)

31m1

．

點評：本題以工業生產純堿的工藝流程為背景，考查了物質的提純、化學實驗基本操作、實驗結果的處理等知識，難度中等．