Question

在實驗室模擬工業生產碳酸鈉：一定溫度下，往一定量飽和NaCl溶液中通入氨氣達到飽和后，再不斷通入CO₂，一段時間后，出現沉淀，過濾得到NaHCO₃晶體．
（1）該過程的化學方程式：

 

．
（2）加熱NaHCO₃得到純堿制品，實驗室可進行此操作的裝置是

 

．

（3）得到的純堿制品含有少量NaHCO₃和NaCl，設計實驗驗證樣品中各種組分．
試劑和儀器限選用：試管、膠頭滴管、過濾裝置、Ba（NO₃）₂溶液、NaOH溶液、AgNO₃溶液、澄清石灰水、稀硫酸、稀鹽酸、稀硝酸．

步驟一：取少量制品于試管中，加少量蒸餾水，振蕩，溶解．往試管中加入   振蕩，觀察	現象：溶液中產生大量白色沉淀； 結論：   ．
步驟二：將步驟一的濁液過濾，取濾液于試管中B中，加入   ， 振蕩，觀察	現象：   ； 結論：樣品中含有NaHCO3．
步驟三：將步驟二的濁液過濾，取濾液于試管C中，   振蕩，觀察	現象：   ； 結論：   ．

（4）用碘量法測量自來水中殘留的Cl₂的濃度：
①在大錐形瓶中放置過量的KI，加一定量的冰醋酸，準確取水樣200mL加入瓶中，迅速塞上瓶塞搖動，水樣呈淡黃色，發生反應：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂．
②加少許淀粉溶液，用cmol/L Na₂S₂O₃溶液滴定，發生反應：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，當

 

，達到滴定終點．
③重復操作3次，平均讀數為V mL，則該樣品中殘留Cl₂的濃度：

 

 mg/L（Cl的相對原子質量：35.5）

Answer 1

分析：（1）反應為侯氏制堿法原理，根據反應物和生成物可確定反應的方程式；
（2）加熱固體，可在坩堝或試管中進行；
（3）純堿制品含有Na₂CO₃和少量NaHCO₃和NaCl，檢驗NaHCO₃可用過量的Ba（NO₃）₂溶液先除去Na₂CO₃，然后加入NaOH溶液，如生成沉淀，可說明含有NaHCO₃，過濾后加入硝酸酸化，加入硝酸銀可檢驗NaCl；
（4）反應的關系式為Cl₂～I₂～2S₂O₃^2-，根據關系式計算．

解答：解：（1）反應為侯氏制堿法原理，由反應物和生成物可知反應的方程式為NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，故答案為：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（2）加熱固體，可在坩堝或試管中進行，則BC符合，D試管口應向下傾斜，防止試管炸裂，故答案為：BC；
（3）純堿制品含有Na₂CO₃和少量NaHCO₃和NaCl，檢驗NaHCO₃可用過量的Ba（NO₃）₂溶液先除去Na₂CO₃，
然后加入NaOH溶液，如生成沉淀，可說明含有NaHCO₃，原因是碳酸氫鈉和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉，碳酸鈉和硝酸鋇反應生成碳酸鋇沉淀，
過濾后加入硝酸酸化，加入硝酸銀可檢驗NaCl，
故答案為：

過量的Ba（NO3）2溶液	試樣中含有Na2CO3．
適量的NaOH溶液	有少量白色沉淀生成．
先加入足量的稀硝酸，再加入少許AgNO3溶液	有少量白色沉淀生成；試樣中含有NaCl．

（4）②淀粉遇碘變藍色，發生I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，如碘全部消耗，則藍色褪去，可最后一滴溶液滴入，錐形瓶內的液體恰好從藍色變成無色，且半分鐘不變化，
故答案為：最后一滴溶液滴入，錐形瓶內的液體恰好從藍色變成無色，且半分鐘不變化；
③反應的關系式為Cl₂～I₂～2S₂O₃^2-，
               1mol       2mol
               x         c×V×10^-3 mol
則c（Cl₂）=0.5×c×V×10^-3mol，
n（Cl₂）=0.5×c×V×10^-3mol×71g/mol=35.5cV×10^-4g=35.5cVmg，
則該樣品中殘留Cl₂的濃度為

35.5mg

0.2L

=177.5cVmg/L，
故答案為：177.5cV．

點評：本題以碳酸鈉的制備為載體，綜合考查物質的制備和測定，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，為高頻考點，注意把握實驗的原理和方法，結合反應的關系式進行計算，難度中等．