Question

某學習小組在實驗室模擬侯氏制堿法制備純堿，其實驗流程如下：

請回答下列問題：
（1）食鹽溶液中含SO₄^2－等雜質，不能用于除去SO₄^2－的試劑是_________（填序號）。
a． Ba(OH)₂     b．Ba(NO₃)₂      c． BaCl₂       d． Na₂CO₃
（2）實驗制備碳酸氫鈉用到下列裝置：

①實驗裝置中各接口的連接是d接____，e接_____，c接f。實驗過程中先通入氨氣的原因_____________。
②析出晶體后的溶液中含有大量的NH₄^＋，檢驗NH₄^＋的方法是__________________。
③瓶g內的溶液是___________________________________________。
（3）由碳酸氫鈉制備純堿的過程中用到的主要儀器除酒精燈、泥三角、三腳架、玻璃棒外，還有__________。
（4）用圖電解飽和NaC1溶液的方法來制取NaOH、C1₂和H₂。

①反應中生成的C1₂從_______（填“A”或“B”）放出，檢驗C1₂所用試劑（用品）______________________。
②經過長時間電解后，向電解液中滴加酚酞試液，發現溶液并未變紅色，試分析可能的原因__________。

Answer 1

（14分）（1）bd（2分） （2）①b  a（2分）；氨氣溶解度大，先通入氨氣使溶液顯堿性，增大CO₂的吸收量，增大HCO₃^－的濃度（2分） ②取適量溶液于試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，產生刺激性氣味氣體（NH₃），該氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍（2分） ③飽和碳酸氫鈉溶液
（3）坩堝、坩堝鉗（1分）（未答出坩堝鉗不給分）
（4）①B（1分）；淀粉碘化鉀溶液或濕潤的淀粉碘化鉀試紙（1分）
②電解生成的氯氣會與NaOH充分反應，導致電解最終產物僅是NaClO和H₂。NaClO具有強氧化性，將酚酞氧化，故溶液不變紅色（2分）

試題分析：（1）由于在除雜時不能再引入新的雜質，所以要除去食鹽溶液中含有SO₄^2－等雜質，可以選擇氫氧化鋇或氯化鋇，而不能選擇硝酸鋇或碳酸鋇，答案選bd。
（2）①根據裝置特點可知，A裝置是制備碳酸氫鈉的，B裝置是制備CO₂的，C裝置是制備氨氣的，D裝置是吸收多余的氨氣。由于氨氣極易溶于水，所以氨氣要通過a口通入到裝置A中，所以正確連接順序是d接b，e接a，c接f。由于氨氣溶解度大，先通入氨氣使溶液顯堿性，增大CO₂的吸收量，從而增大HCO₃^－的濃度，便于碳酸氫鈉晶體析出。
②銨鹽能和強堿反應生成氨氣，可以通過檢驗氨氣來檢驗NH₄^＋，所以正確操作是取適量溶液于試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，產生刺激性氣味氣體（NH₃），該氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍。
③由于鹽酸易揮發，所以生成的CO₂中含有氯化氫，而氯化氫能和氨氣反應，所以小于除去CO₂中的氯化氫氣體，因此瓶g內的溶液是飽和碳酸氫鈉溶液。
（3）碳酸氫鈉加熱分解即生成碳酸鈉，而固體加熱需要在坩堝中進行，所以還缺少的儀器是坩堝和坩堝鉗。
（4）①根據裝置圖可知，A和電源的負極相連，做陰極，溶液中的氫離子放電生成氫氣。B和電源的正極相連，做陽極，溶液中的氯離子放電生成氯氣，所以氯氣在B電極生成。氯氣具有強氧化性，能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍色，據此可以檢驗氯氣，因此檢驗C1₂所用試劑（用品）是淀粉碘化鉀溶液或濕潤的淀粉碘化鉀試紙。
②由于電解生成的氯氣會與NaOH充分反應，因此長時間電解后會導致電解最終產物僅是NaClO和H₂。NaClO具有強氧化性，將酚酞氧化，故溶液不變紅色。₂和氨氣的制備；儀器的選擇；NH₄^＋和氯氣的檢驗；電解飽和食鹽水的有關判斷等