Question

著名侯氏制碱法的重要反应之一：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl═NaHCO₃+NH₄Cl．在生产中，NaHCO₃易结晶析出，经过滤得到NaHCO₃晶体和滤液．某化学兴趣小组欲探究所得滤液中溶质的成分，及制得的纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数，请你参与他们的探究活动．
【查阅资料】Ⅰ．碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应．
Ⅱ．2NaHCO₃

△ .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；NH₄Cl

△ .

NH₃↑+HCl↑．
Ⅲ．NaCl溶液与AgNO₃溶液反应产生不溶于稀HNO₃的白色沉淀．
【探究实验1】滤液中含有的溶质是什么？
【作出猜想】猜想1：NH₄Cl猜想2：NaHCO₃猜想3：NaCl 猜想4：…
【交流与讨论】（1）化学兴趣小组认为溶质含有NaCl，理由是______．
（2）化学兴趣小组经过讨论，认为猜想4可能是______．
【实验推断】

实验步骤	实验现象	实验结论及分析
①取少量滤液于试管中，滴加足量的NaOH浓溶液后加热，并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口．	______	滤液中含有NH4Cl，有关化学方程式： NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3↑+H2O
②另取少量滤液于试管中，滴加稀盐酸．	产生无色 无味气体．	滤液中含有______，有关化学方程式： ______．
③另取少量滤液蒸干后充分灼烧，取灼烧后的残余固体溶于水，滴加稀HNO3，再滴加AgNO3溶液．	产生白色沉淀．	滤液中含有______，滤液蒸干后充分灼烧的目的是______．

【探究实验2】测定NaHCO₃晶体受热后所得粉末中Na₂CO₃的质量分数．
（1）样品与氯化钙溶液的反应实验（杂质不与氯化钙溶液反应）：

实验操作	实验现象	实验结论
取一定量纯碱样品配成溶液后，滴加过量的CaCl2溶液．	产生白色沉淀．	反应的化学方程式： ______．

（2）分析滴加的CaCl₂溶液要过量的原因：______．
（3）将反应后的混合物进行过滤，把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量．利用沉淀物质量计算Na₂CO₃的质量分数为96%．如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于96%，这是因为______．

Answer 1

【交流与讨论】（1）氯化钠如果没有完全反应，则溶质中还含有氯化钠；故填：NaCl没有完全反应；
（2）滤液中还可能还有NH₄Cl和NaHCO₃的混合物；故填：NH₄Cl和NaHCO₃的混合物；
【实验推断】铵盐能和氢氧化钠溶液反应放出氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑；氯化钠能和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠，滤液蒸干后充分灼烧的目的是除去NH₄Cl；故填：红色变蓝色；NaHCO₃；NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑；NaCl；除去NH₄Cl；
【探究实验2】（1）碳酸钠和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，反应的化学方程式：Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl；故填：Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl；
（2）CaCl₂溶液过量可以使Na₂CO₃完全反应；故填：使Na₂CO₃完全反应；
（3）如果不洗涤沉淀物中混有NaCl和NaHCO₃，所以会使测定结果大于96%．故填：沉淀物中混有NaCl和NaHCO₃．