Question

【题目】化学兴趣小组利用废烧碱（含少量Na2CO3、NaCl、MgCl2、CaCl2等）制Na2CO3·10H2O。

【制取流程】

【相关资料】①Na2CO3+H2O+CO2＝2NaHCO3

②2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

③在NaHCO3溶液中加入BaCl2溶液，可发生反应：2NaHCO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl+ H2O+CO2↑

④碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的晶体如下图所示：

【问题讨论】

（1）滤渣主要成分为Mg（OH）2和 ，产生Mg（OH）2的化学方程式 。

（2）操作Ⅰ需使用的玻璃仪器有：烧杯、 和玻璃棒。

（3）取少量溶液B，加入BaCl2溶液，充分混合，若观察到 （填现象），则溶液B中含NaHCO3。

（4）结晶后，过滤时的温度须低于 ℃。

（5）“母液”不能沿流程中虚线路径循环使用，原因是 （选填序号）。

①“母液”不含Na2CO3

②“母液”多次循环后，NaCl含量增加

【组成确定】

（6）取少量粗产品，加水溶解，加足量 （选填数字序号，下同），充分搅拌，再加少量 ，无沉淀，证明其中不含NaCl。

①AgNO3溶液 ②稀盐酸 ③稀硝酸

（7）兴趣小组同学取32.8g干燥粗产品，用如图所示装置（夹持仪器省略）进行实验：

查阅资料1：Na2CO3·10H2O加热至32℃，开始分解失水，充分加热可完全失水；NaHCO350℃时开始分解270℃时完全分解；Na2CO3受热不分解。

查阅资料2：Ba(OH)2溶液能吸收CO2：Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O

①实验前要先 ，再装入粗产品；

装置A的作用是 。

②粗产品加热至270℃，据 （填装置编号及现象），可知粗产品中含NaHCO3。测得C、D共增加m1，E质量增加m2，则m1∶m2 （填“＞”、“=”或“＜”）9∶22。

实验测得m2＝1.1g，则可推算32.8g粗产品中含有NaHCO3的质量为 g。

③当加热至36℃时，测得B中剩余固体27.4g，则该剩余固体是 （填化学式）和NaHCO3的混合物。（此空2分）

Answer 1

【答案】（1）CaCO3、 2Na OH+ MgCl2=2NaCl+Mg（OH）2↓

（2）漏斗

（3）出现气泡

（4）32

（5）②

（6）③、①

（7）①检查装置的气密性 吸收空气中的二氧化碳和水蒸气

②C中变为蓝色，E中产生白色沉淀 ＞ 4.2 ③Na 2CO3·7H2O

【解析】

试题分析：【问题讨论】（1）烧碱氢氧化钠与氯化镁反应，生成氢氧化镁沉淀；碳酸钠与氯化钙反应，生成碳酸钙沉淀，则滤渣主要成分为氢氧化镁和碳酸钙；（2）操作Ⅰ中需要将沉淀于液体分离，即为过滤操作，则需要漏斗；（3）氯化钡与碳酸氢钠发生反应如下：2NaHCO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl+ H2O+CO2↑，当产生气泡和白色沉淀时，证明溶液B中含碳酸氢钠；（4）结晶后，过滤时的温度须低于32℃

（5）“母液”不能沿流程中虚线路径循环使用，原因是“母液”多次循环后，NaCl含量增加，则选②;【组成确定】先加硝酸，除去碳酸钠，然后加入硝酸银溶液，若含氯化钠，硝酸银与氯化钠产生白色沉淀，且白色沉淀氯化银不溶于稀硝酸。①实验前要先检查装置的气密性，再加入粗产品；碱石灰能吸收空气中的水分和二氧化碳，作干燥剂；②粗产品加热至270℃时，完全分解，产生水，二氧化碳，碳酸钠，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，无水硫酸铜遇水变为蓝色；碳酸氢钠受热分解产生水，碳酸钠晶体分解也会产生水，C、D共增加m1是两部分水的质量，E质量增加m2是碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳，根据2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑进行计算，水和二氧化碳质量比为9：:22，所以m1：m2＞9∶22。

解：设碳酸氢钠质量为X

2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑

168 44

X 1.1g

168/44=X/1.1g X=4.2g

③当加热至36℃时,碳酸氢钠受热不会分解，根据②中碳酸氢钠质量为4.2g可知，粗产品中含有碳酸氢钠晶体28.6g，则碳酸钠质量=28.6g×（106/136×100%）=10.6g；当加热至36℃时，测得B中剩余固体27.4g，碳酸氢钠的质量为4.2g，则碳酸钠晶体质量=27.4g-4.2g=23.2g ，可列式为：

23.2g ×（106/106+18n×100%）=10.6g n=7，则化学式为：Na 2CO3·7H2O