Question

【題目】工業上用電解飽和食鹽水的方法制備燒堿（NaOH）、氯氣（Cl2）和氫氣，并以它們為原料生產一系列化工產品，稱為氯堿工業，某化學興趣小組同學在實驗室進行如下探究：

探究一：驗證電解飽和食鹽水的產物

（查閱資料）（1）氯氣在通常情況下呈黃綠色、是一種有強烈刺激性氣味的有毒氣體；（2）氯氣能與堿溶液發生反應，能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍。

（實驗驗證）按圖甲所示裝置進行實驗探究

接通電源一段時間后，觀察到X、Y電極周圍均有氣泡產生，溶液由無色變為紅色。用小試管在a端收集氣體，移近酒精燈火焰，松開拇指，發出輕微的爆鳴聲。將濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在b端，試紙變藍。

（實驗分析）

（1）a端收集到的氣體是_____。

（2）電解飽和食鹽水的化學方程式為_____。

（3）b端后連接乙裝置，乙裝置中氫氧化鈉溶液的作用是_____。

（拓展延伸）上述電解飽和食鹽水實驗中，電解產物之間能發生化學反應。為避免產物混合發生反應，工業上常用離子交換膜法進行生產制備，將得到的溶液蒸發結晶獲得燒堿。

探究二：工業上生產的燒堿中含有哪些雜質？

（猜想假設）

猜想一：NaCl

猜想二：Na2CO3

猜想三：NaCl和Na2CO3

工業上生產的燒堿中可能含有Na2CO3，作出此猜想的依據是_____。

（實驗探究）

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取少量燒堿樣品于試管中，加適量水溶解，加入過量的稀硝酸，再滴加少量硝酸銀溶液	_____	猜想三正確

（反思評價）

（1）小樂同學認為上述實驗中可用稀鹽酸代替稀硝酸，小娟不同意，小娟的理由是_____，

（2）除去燒堿溶液中少量的碳酸鈉，可選用的藥品是_____ （填標號）。

A CuCl2溶液

B Ba(NO3)2溶液

C Ba(OH)2溶液

D KOH溶液

Answer 1

【答案】氫氣 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 吸收氯氣 氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水 先產生氣泡后產生白色沉淀 稀鹽酸中含有氯離子，影響對氯化鈉的檢驗 C

【解析】

探究一：氫氣燃燒生成水；電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣；氫氧化鈉溶液能夠吸收氯氣；

探究二：氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水；稀硝酸和碳酸鈉反應生成硝酸鈉、水和二氧化碳；氯化鈉和硝酸銀反應生成白色沉淀氯化銀和硝酸鈉；碳酸鈉和氫氧化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉。

探究一：（1）a端收集到的氣體移近酒精燈火焰，松開拇指，發出輕微的爆鳴聲，是因為氫氣燃燒生成水，說明氣體是氫氣。故填：氫氣。

（2）將濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在b端，試紙變藍，說明b端產生的氣體是氯氣，電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，反應的化學方程式為：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。故填：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。

（3）氯氣可以和氫氧化鈉反應，所以b端后連接乙裝置，乙裝置中氫氧化鈉溶液的作用是吸收氯氣。故填：吸收氯氣。

探究二：氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，所以工業上生成的燒堿中可能含有Na2CO3。故填：氫氧化鈉能和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水。

[實驗探究]

猜想三正確說明燒堿中含有NaCl和Na2CO3，稀硝酸和碳酸鈉反應生成了二氧化碳，氯化鈉和硝酸銀反應生成了白色沉淀氯化銀，所以現象是先產生氣泡后產生白色沉淀。故填：先產生氣泡后產生白色沉淀。

[反思評價]

（1）稀鹽酸中含有氯離子，換成稀鹽酸后即使燒堿中沒有氯化鈉也會生成白色沉淀，無法檢驗出有無氯化鈉。故填：稀鹽酸中含有氯離子，影響對氯化鈉的檢驗。

（2）除去燒堿溶液中少量的碳酸鈉，可選用的藥品是氫氧化鋇溶液，是因為氫氧化鋇和碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉，過濾得到氫氧化鈉溶液，CuCl2會把NaOH除去，Ba(NO3)2會引入新雜質，KOH與其雜質不發生反應。

故選C。