Question

工業生產純堿的過程如下：

完成下列填空：
（1）粗鹽水（含雜質離子Mg²⁺、Ca²⁺），加入沉淀劑A、B除雜質(A來源于石灰窯廠），則沉淀劑B 的化學式為                                    。
（2）實驗室模擬由濾液制備濾渣的裝置如下：

①圖1中裝置和圖2中裝置的連接方法為a接                ，b接               ，f接c。
②圖2中試劑瓶內發生的化學反應方程式為                                  。
③實驗中要求通入的NH₃過量之后再通入CO₂氣體，檢驗通入的NH₃已過量的實驗操作是      。
（3）操作⑤煅燒后的純堿中含有未分解的碳酸氫鈉。某同學稱取該純堿樣品m g，再充分加熱至質量不再變化時稱得剩余固體的質量為n g，則純堿樣品中碳酸鈉的質量分數為              。
（4）現有25℃下，0.1mol/LNH₃·H₂O溶液和0.1mol/LNH₄Cl溶液，將兩份溶液等體積混合測得溶液的pH=9，下列說法正確的是                            （填代號）。
a．0.1mol/L NH₄Cl溶液與混合后溶液中導電粒子的種類和數目均相同
b．混合后的溶液中，c(NH₃·H₂O)＞c(Cl^-)＞c(NH₄⁺)＞c(OH^-)＞c(H⁺)
c．由題意可知，NH₃·H₂O的電離程度大于同濃度的NH₄Cl的水解程度
d．混合前兩份溶液的pH之和大于14

Answer 1

（14分）（1）Na₂CO₃（2分）（2）①d（2分），e（2分）
② NaCl+NH₃+CO₂+H₂O＝NaHCO₃↓+NH₄Cl（2分）
③用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近管口f，若有白煙生成，說明氨氣過量；或用濕潤的紅色石蕊試紙靠進
管口f，若試紙變藍，說明氨氣過量（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）

試題分析：（1）雜質離子Mg²⁺、Ca²⁺分別用OH^－和CO₃^2－除去。由于A來源于石灰窯廠，則A是生石灰。由于不能引入新的雜質，則B應該是Na₂CO₃。
（2）①A裝置是制備CO₂，B裝置是制備氨氣的。由于氨氣極易溶于水，直接通入溶液中容易引起倒吸，所以正確連接應該是a接d，b接e，f接c。
②圖2中試劑瓶內是制備碳酸氫鈉的，所以發生反應的化學反應方程式為NaCl+NH₃+CO₂+H₂O＝NaHCO₃↓+NH₄Cl。
③氨氣是堿性氣體，能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，也能和氯化氫反應生成氯化銨而冒白煙，所以檢驗通入的NH₃已過量的實驗操作是用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近管口f，若有白煙生成，說明氨氣過量；或用濕潤的紅色石蕊試紙靠進管口f，若試紙變藍，說明氨氣過量。
（3）碳酸氫鈉分解的方程式是
2NaHCO₃Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂↑  △m↓
2×84g        106g                   62g
g                      （m－n）g
則純堿樣品中碳酸鈉的質量是mg－g＝g
所以純堿樣品中碳酸鈉的質量分數為×100%
（4）0.1mol/L NH₄Cl溶液與混合后溶液中導電粒子的種類相同，但數目不同，a不正確；25℃下，0.1mol/LNH₃·H₂O溶液和0.1mol/LNH₄Cl溶液，將兩份溶液等體積混合測得溶液的pH=9，溶液新堿性，這說明氨水的電離程度大于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不正確，c正確；0.1mol/LNH₃?H₂O溶液顯堿性和0.1mol/LNH₄Cl溶液顯酸性，NH₄^＋的水解程度小于氨水的電離程度，混合前兩份溶液的pH之和大于14，故d正確，答案選cd。