Question

碳酸钠俗称纯碱，其用途很广。实验室中，用碳酸氢铵和饱和食盐水可制得纯碱。各物质在不同温度下的溶解度见表。

实验步骤
Ⅰ、化盐与精制：①粗盐（含Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2-）溶解；②加入足量NaOH和Na₂CO₃溶液，煮沸；③过滤；④加入盐酸调pH至7。
Ⅱ、转化：①将精制后的食盐溶液温度控制在30~35℃之间；在不断搅拌下，加入研细的碳酸氢铵；保温，搅拌半小时；②静置，a 、b ；③得到NaHCO₃晶体。
Ⅲ、制纯碱：将得的NaHCO₃放入蒸发皿中，在酒精灯上灼烧，冷却到室温，即得到纯碱。
完成下列填空：
（1）“化盐与精制”可除去的粗盐中的杂质离子是                。
（2）“转化”的离子方程式是                                 。
（3）“转化”过程中，温度控制在30~35℃之间的加热方式是              ；为什么温度控制在30~35℃之间?                              。
（4）a、b处的操作分别是            、            。
（5）实验室制得的纯碱含少量NaCl还可能含少量NaHCO₃，为测定纯碱的纯度，用电子天平准确称取样品G克，将其放入锥形瓶中用适量蒸馏水溶解，滴加2滴酚酞，用c mol/L的标准盐酸滴定至溶液由浅红色变成无色且半分钟不变，滴定过程中无气体产生，所用盐酸的体积为V₁mL。此时发生的反应为：
CO₃^2-＋H^＋→HCO₃^-
①样品中碳酸钠质量百分含量的表达式是              。
②向锥形瓶溶液中继续滴加2滴甲基橙，用同浓度的盐酸继续滴定至终点，所用盐酸的体积为V₂mL。滴定终点时溶液颜色的变化是             ；根据实验数据，如何判断样品含NaHCO₃                  。

Answer 1

（1）Ca^2＋、Mg^2＋
（2）Na^＋＋HCO₃^-→NaHCO₃↓
（3）水浴加热；温度过高造成NH₄HCO₃分解，温度过低NH₄HCO₃的溶解度小
（4）过滤洗涤
（5）①Na₂CO₃%=（106cV₁×10^-3）/G
②黄色变为橙色且半分钟不变；V₂＞V₁则含有NaHCO₃

（1）足量NaOH可以除去Mg²⁺；Na₂CO₃可以除去Ca²⁺；
（2）Na^＋＋HCO₃^-→NaHCO₃↓
（3）根据水浴加热，温度易控制且受热均匀；温度过高造成NH₄HCO₃分解，温度过低，NH₄HCO₃的溶解度小；
（4）NH₄HCO₃与NaCl反应生成NaHCO₃，便有晶体析出，然后过滤、洗涤可得到NaHCO₃。
（5）①酚酞做指示剂，用浓度为cmol/LHCl溶液滴定至溶液由红色变成无色，说明CO₃^2-＋H^＋→HCO₃^-反应达到终点，所用盐酸的体积为V₁mL，则碳酸钠的质量为106cV₁×10^-3g,其质量分数是（106cV₁×10^-3）/G。
②用甲基橙做指示剂，继续用HCl滴定至溶液由黄色变成橙色，则HCO₃^-+H⁺=CO₂+H₂O反应达到终点，所用HCl的体积为V₂，如果V₁=V₂，只有Na₂CO₃；如果V₂＞V₁，则含有NaHCO₃。