Question

某学习小组在实验室模拟侯氏制碱法制备纯碱，其实验流程如图甲：

请回答下列问题：
（1）食盐溶液中含SO₄^2-等杂质，不能用于除去SO₄^2-的试剂是

 

（填序号）．
a．Ba（OH）₂   b．Ba（NO₃）₂   c．BaCl₂   d．Na₂CO₃
（2）实验制备碳酸氢钠用到图乙装置：
①实验装置中各接口的连接是d接

 

，e接

 

，c接f．实验过程中先通入氨气的原因

 

．
②析出晶体后的溶液中含有大量的NH₄⁺，检验NH₄⁺的方法是

 

．
③瓶g内的溶液是

 

．
（3）由碳酸氢钠制备纯碱的过程中用到的主要仪器除酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外，还有

 

．
（4）用图丙电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl₂和H₂．
①Cl₂从

 

（填“A”或“B”）放出，检验Cl₂所用试剂（用品）

 

．
②经过长时间电解后，向电解液中滴加酚酞试液，发现溶液并未变红色，试分析可能的原因

 

．

Answer 1

考点：纯碱工业（侯氏制碱法）

专题：实验题,元素及其化合物

分析：（1）添加试剂除去SO₄^2-，注意不能引入新的杂质；
（2）①氨气极易溶于水，二氧化碳在水中的溶解度较小，先通入氨气，氨气与水形成呈碱性的氨水可与二氧化碳与水生成的碳酸发生反应，更有利于二氧化碳气体的吸收；
②铵盐与碱共热产生的气体能使湿润的红色石蕊试液变蓝，则原溶液中一定含有NH₄⁺；
③除去二氧化碳中的氯化氢用饱和的碳酸氢钠溶液；
（3）根据灼烧所需的仪器和灼烧的目的解答；
（4）①根据题意判断A极名称，根据溶液中离子的放电顺序判断B极生成物并写出电极反应式，用氯气的检验方法检验生成物，检查氯气的方法是，氯气遇湿润的淀粉碘化钾试纸使之变蓝；
②氯水中的次氯酸有漂白性，能使溶液由红色变成无色．

解答： 解：（1）除去硫酸根又不引入新离子的试剂是加过量Ba（OH）₂或氯化钡，反应实质为：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，
过量的钡离子用硫酸根除，过量的氢氧根用盐酸中和，不能够用硝酸钡，因硝酸根离子无法去除，硫酸根和碳酸钠不反应，所以bd符合要求，
故选bd；
（2）①d为导出产生的二氧化碳，e为导出产生的氨气，因氨气极易溶于水，二氧化碳在水中的溶解度较小，所以d接b，e接a，因氨气溶解度大，先通入氨气使溶液呈碱性，增大二氧化碳的吸收量，增大碳酸氢根离子的浓度，所以实验过程中先通入氨气，
故答案为：b；a；氨气溶解度大，先通入氨气使溶液呈碱性，增大二氧化碳的吸收量，增大碳酸氢根离子的浓度；
②检验NH₄⁺的方法是加入强碱反应、加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体，该气体是氨气，从而证明原溶液中一定含有NH₄⁺，
故答案为：加入强碱反应，加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的刺激性气体；
③制取的二氧化碳中含有氯化氢，氯化氢能与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，通过洗气可除掉，所以瓶g内的溶液是饱和碳酸氢钠溶液，
故答案为：饱和碳酸氢钠溶液；
（3）灼烧一般要在坩埚进行，同时需要的仪器还有坩埚钳、泥三角、三脚架等，
故答案为：坩埚、坩埚钳；
（4）①A极是阴极，电极B上氯离子失电子生成氯气，所以电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，Cl₂遇湿润的淀粉碘化钾试纸，Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，碘单质遇淀粉变蓝，
故答案为：B；湿润的淀粉碘化钾试纸；
②电解生成的氯气会和氢氧化钠充分反应Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，导致电解最终产物仅是次氯酸钠和氢气，次氯酸钠具有强氧化性，将酚酞氧化，故溶液不变红色，
故答案为：电解生成的氯气会和氢氧化钠充分反应，导致电解最终产物仅是次氯酸钠和氢气，次氯酸钠具有强氧化性，将酚酞氧化，故溶液不变红色．

点评：本题主要考查了实验室模拟侯氏制碱法制备纯碱，掌握侯氏制碱法原理、氯碱工业原理是读懂工艺流程的关键，题目难度中等，注意NH₄⁺、Cl₂的检验，注意氯碱工业滴加酚酞试液，发现溶液并未变红色原因的探究．