Question

純堿、燒堿等是重要的化工原料．

（1）利用如圖1所示裝置可間接證明二氧化碳與燒堿溶液發(fā)生了反應．將A與B連接，打開止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，此時的實驗現(xiàn)象是　　．若其它操作不變，將A與C連接，可觀察到的現(xiàn)象是　　．

（2）向100mL 2mol/L的NaOH 溶液中通入一定量CO₂，結晶，得到9.3g白色固體，該白色固體的組成是　　（寫化學式）．

設計實驗確認該白色固體中存在的陰離子，試完成下列方案．

實驗操作	實驗現(xiàn)象	結論
①取少量白色固體于試管中，加足量水溶解，再加足量BaCl2溶液
②過濾，取2mL濾液于試管中
③

（3）現(xiàn)代工業(yè)常以氯化鈉為原料制備純堿，部分工藝流程如圖2：

已知NaHCO₃在低溫下溶解度較小．反應I為：NaCl+CO₂+NH₃+H₂ONaHCO₃↓+NH₄Cl，處理母液的兩種方法如下：

①向母液中加入石灰乳，可將其中　　循環(huán)利用．

②向母液中通入NH₃，加入細小的食鹽顆粒并降溫，可得到NH₄Cl晶體．試寫出通入NH₃后，溶解度較小的酸式碳酸鹽轉變?yōu)槿芙舛容^大的碳酸鹽的離子方程式：　　．

Answer 1

考點：

探究碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質；氯堿工業(yè)．

專題：

實驗設計題；元素及其化合物．

分析：

（1）CO₂與NaOH反應生成Na₂CO₃，燒瓶內壓強減小分析判斷出現(xiàn)的現(xiàn)象；

（2）先根據(jù)鈉原子守恒，通過極值法確定白色固體的組成；根據(jù)題中所給試劑，要首先利用中性溶液BaCl₂檢驗出碳酸鈉，并將碳酸根離子全部沉淀，再通過檢驗溶于的pH來確定是否含有NaOH；

（1）①根據(jù)流程可知，母液中含有氯化銨，加入石灰乳后可以生成氨氣；

②根據(jù)氨水電離成銨根和氫氧根離子，增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來分析，溶液堿性增強，使碳酸氫鈉轉換為溶解度較大的碳酸鈉．

解答：

解：（1）將A與B連接，打開止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，二氧化碳與燒堿溶液發(fā)生了反應，引起壓強減小，導致水沿導管由廣口瓶進入燒瓶，反應的離子方程式為2OH^﹣+CO₂=CO₃^2﹣+H₂O（或OH^﹣+CO₂=HCO₃^﹣），若其它操作不變，若將A與C連接，外界氣體進入進入集氣瓶，可觀察到的現(xiàn)象是廣口瓶中的長導管口有氣泡產生，

故答案為：水沿導管由廣口瓶進入燒瓶（或：水倒吸進入燒瓶）；廣口瓶中的長導管口有氣泡產生；

（2）100mL 2mol/L的NaOH溶液中通入一定量CO₂，結晶，得到9.3g白色固體，氫氧化鈉的物質的量為：2mol/L×0.1L=0.2mol，如果生成全部為碳酸鈉，則碳酸鈉的質量為：106g/mol×0.2mol×=10.6g，若全部為碳酸氫鈉，則碳酸氫鈉的質量為：84g/mol×0.2mol=16.8g，說明氫氧化鈉過量，白色固體為NaOH和碳酸氫鈉的混合物；可以用氯化鋇（或氯化鈣）溶液檢驗碳酸鈉的存在，用無色酚酞檢驗氫氧化鈉的存在，方法為：①取少量白色固體于試管中，加足量水溶解，再加足量BaCl₂溶液，產生白色沉淀，說明溶液中含有碳酸根離子；②過濾，取2mL濾液于試管中，③滴加酚酞，溶液變紅，則說明溶液中含有OH^﹣，

故答案為：NaOH和Na₂CO₃；

實驗操作	實驗現(xiàn)象	結論
①﹣﹣ ③滴加酚酞	產生白色沉淀 溶液變紅	有CO32﹣  有OH﹣

；

（3）①根據(jù)題中反應流程可知，過濾后得到的母液中含有氯化銨，母液中加入石灰乳后，反應生成氨氣，氨氣可以在反應流程中循環(huán)利用，故答案為：NH₃；

②氨氣溶于水后生成氨水，氨水電離成銨根和氫氧根離子，增加NH₄⁺的濃度，有利于沉淀平衡向生成NH₄Cl的方向進行，溶液堿性增強，并將NaHCO₃轉化為Na₂CO₃而不析出，可以提高氯化銨的純度，反應的離子方程式為HCO₃^﹣+NH₃=NH₄⁺+CO₃^2﹣，故答案為：HCO₃^﹣+NH₃=NH₄⁺+CO₃^2﹣．

點評：

本題考查了碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質、氯堿工業(yè)、物質的檢驗等知識，題目難度中等，試題涉及的內容較多，注意掌握碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質及檢驗方法，明確氯堿工業(yè)原理及常見物質的檢驗、提純方法．