Question

實(shí)驗(yàn)室可用NH4HCO3和NaCl為原料制備純堿。請根據(jù)下表數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)步驟，回答下列問題：                 30℃時(shí)幾種鹽的溶解度／g

NaCl	NH4HCO3	NaHCO3	NH4Cl	Na2SO4		CaCl2	MgCl2	CaSO4
36.3	27.0	11.1	41.4	40.8	78	51.7	26.2	0.165

制備純堿的步驟如下：

① 配制50 mL約25％的粗食鹽水溶液（密度近似為1 g／cm3）。

② 精制食鹽水（粗食鹽中含有少量Ca2+、Mg2+、等雜質(zhì)）用鹽酸將濾液的pH值調(diào)至7。

③ 加熱食鹽水，將溶液溫度控制在30 ─ 35℃。

④ 在不斷攪拌下，分次將研細(xì)的NH4HCO3加入食鹽水中，加完料后，繼續(xù)保溫、 攪拌半小時(shí)。

⑤ 靜置，趁熱過濾，回收母液。晶體用蒸餾水洗滌兩次。

⑥ 將晶體灼燒，得到純堿。

（1）步驟①中，配制溶液的最后一步操作是______________________；

（2）步驟②中，SO₄^2-是否需要除去？_________，理由是________________

（3）步驟④中所有操作的共同目的是_____________；

（4）步驟⑤中晶體的洗滌液中主要含有的雜質(zhì)陽離子是____________，在通常情況下，檢驗(yàn)這種陽離子的方法_______________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）用玻璃棒攪拌（1分）   

（2）不需要（1分）；除去Ca2+、Mg2+后， 在溶液所控制的溫度下，可能存在的硫酸鹽的溶解度比NaHCO3大，且含量少，過濾后會留在母液中（1分）   

（3）使生成NaHCO3的反應(yīng)充分進(jìn)行（1分）   

（4）（1分）；取少量待檢物放入試管里，滴入少量NaOH溶液，加熱（1分），將潤濕的紅色石蕊試紙放在管口（或蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近管口），觀察試紙是否變藍(lán)（或是否出現(xiàn)白煙）（1分）

【解析】

試題分析：（1）由于是配制50 mL約25％的粗食鹽水溶液，所以步驟①中，配制溶液的最后一步操作是用玻璃棒攪拌。

（2）由于除去Ca²⁺、Mg²⁺后， 在溶液所控制的溫度下，可能存在的硫酸鹽的溶解度比NaHCO₃大，且SO₄^2-含量少，過濾后會留在母液中，所以不必要除去。

（3）實(shí)驗(yàn)的目的就是制備純堿，而純堿的制備是通過碳酸氫鈉熱分解生產(chǎn)的，所以步驟④中所有操作的共同目的是使生成NaHCO₃的反應(yīng)充分進(jìn)行。

（4）溶液中的陽離子主要是NH₄⁺，所以步驟⑤中晶體的洗滌液中主要含有的雜質(zhì)陽離子是NH₄⁺，檢驗(yàn)NH₄⁺的方法是取少量待檢物放入試管里，滴入少量NaOH溶液，加熱（1分），將潤濕的紅色石蕊試紙放在管口（或蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近管口），觀察試紙是否變藍(lán)（或是否出現(xiàn)白煙）。

考點(diǎn)：考查質(zhì)量分?jǐn)?shù)的配制、分離和提純、實(shí)驗(yàn)操作以及離子的檢驗(yàn)

點(diǎn)評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)和訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作能力。該類試題主要是以常見儀器的選用、實(shí)驗(yàn)基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性及靈活運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力。