Question

工业生产纯碱的过程如下：

完成下列填空：

（1）粗盐水（含杂质离子Mg²⁺、Ca²⁺），加入沉淀剂A、B除杂质(A来源于石灰窑厂），则沉淀剂B 的化学式为                                     。

（2）实验室模拟由滤液制备滤渣的装置如下：

①图1中装置和图2中装置的连接方法为a接                 ，b接                ，f接c。

②图2中试剂瓶内发生的化学反应方程式为                                   。

③实验中要求通入的NH₃过量之后再通入CO₂气体，检验通入的NH₃已过量的实验操作是       。

（3）操作⑤煅烧后的纯碱中含有未分解的碳酸氢钠。某同学称取该纯碱样品m g，再充分加热至质量不再变化时称得剩余固体的质量为n g，则纯碱样品中碳酸钠的质量分数为               。

（4）现有25℃下，0.1mol/LNH₃·H₂O溶液和0.1mol/LNH₄Cl溶液，将两份溶液等体积混合测得溶液的pH=9，下列说法正确的是                             （填代号）。

a．0.1mol/L NH₄Cl溶液与混合后溶液中导电粒子的种类和数目均相同

b．混合后的溶液中，c(NH₃·H₂O)＞c(Cl^-)＞c(NH₄⁺)＞c(OH^-)＞c(H⁺)

c．由题意可知，NH₃·H₂O的电离程度大于同浓度的NH₄Cl的水解程度

d．混合前两份溶液的pH之和大于14

 

Answer 1

【答案】

（14分）（1）Na₂CO₃（2分） （2）①d（2分），e（2分）

② NaCl+NH₃+CO₂+H₂O＝NaHCO₃↓+NH₄Cl（2分）

③用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口f，若有白烟生成，说明氨气过量；或用湿润的红色石蕊试纸靠进

管口f，若试纸变蓝，说明氨气过量（其他合理答案均得分）（2分）

（3）×100%（其他合理答案均得分）（2分）  （4） c d（2分）

【解析】

试题分析：（1）杂质离子Mg²⁺、Ca²⁺分别用OH^－和CO₃^2－除去。由于A来源于石灰窑厂，则A是生石灰。由于不能引入新的杂质，则B应该是Na₂CO₃。

（2）①A装置是制备CO₂，B装置是制备氨气的。由于氨气极易溶于水，直接通入溶液中容易引起倒吸，所以正确连接应该是a接d，b接e，f接c。

②图2中试剂瓶内是制备碳酸氢钠的，所以发生反应的化学反应方程式为NaCl+NH₃+CO₂+H₂O＝NaHCO₃↓+NH₄Cl。

③氨气是碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，也能和氯化氢反应生成氯化铵而冒白烟，所以检验通入的NH₃已过量的实验操作是用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口f，若有白烟生成，说明氨气过量；或用湿润的红色石蕊试纸靠进管口f，若试纸变蓝，说明氨气过量。

（3）碳酸氢钠分解的方程式是

2NaHCO₃Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂↑   △m↓

2×84g        106g                   62g

g                       （m－n）g

则纯碱样品中碳酸钠的质量是mg－g＝g

所以纯碱样品中碳酸钠的质量分数为×100%

（4）0.1mol/L NH₄Cl溶液与混合后溶液中导电粒子的种类相同，但数目不同，a不正确；25℃下，0.1mol/LNH₃·H₂O溶液和0.1mol/LNH₄Cl溶液，将两份溶液等体积混合测得溶液的pH=9，溶液新碱性，这说明氨水的电离程度大于NH₄^＋的水解程度，因此混合后的溶液中c(NH₄⁺)＞c(Cl^-)＞c(NH₃·H₂O)＞c(OH^-)＞c(H⁺)，b不正确，c正确；0.1mol/LNH₃•H₂O溶液显碱性和0.1mol/LNH₄Cl溶液显酸性，NH₄^＋的水解程度小于氨水的电离程度，混合前两份溶液的pH之和大于14，故d正确，答案选cd。

考点：考查粗盐的提纯、碳酸氢钠的制备、氨气的检验、物质含量的计算、溶液中离子浓度的大小比较等