Question

（14分）某校化學(xué)興趣小組欲對食鹽的用途進(jìn)行探究，獲得以下信息并對相關(guān)問題進(jìn)行研究。
一、用途之一：作調(diào)味品。
食鹽的主要成份是NaCl， 通過晾曬海水或煮鹽井水、鹽湖水等，可以蒸發(fā)除去水分得到粗鹽．粗鹽中含有難溶性雜質(zhì)（泥沙等）和多種可溶性雜質(zhì)（氯化鎂、氯化鈣等）．
[提出問題]如何才能將粗鹽中難溶性雜質(zhì)和可溶性雜質(zhì)（氯化鎂、氯化鈣）除去，從而獲得較純的食鹽晶體？
[資料準(zhǔn)備]

20℃時，一些物質(zhì)的溶解度
	OH-	CO32-
Na+	溶	溶
Ca2+	微	不
Mg2+	不	微

[實(shí)驗方案]某同學(xué)為了提純粗鹽，設(shè)計了如下實(shí)驗方案并進(jìn)行實(shí)驗．
[交流與表達(dá)]
（1）實(shí)驗操作X的名稱是   ，該操作中要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和    。
（2）實(shí)驗步驟③的主要目的是              （用化學(xué)方程式回答）；判斷氫氧化鈉溶液已過量的方法是                 。
（3）有同學(xué)認(rèn)為原實(shí)驗方案不完善，做出這種評價的依據(jù)是                。
二、用途之二：制備氯氣。
工業(yè)上用電解飽和食鹽水來制備氯氣，可以得到多種化工產(chǎn)品，除氯氣（Cl₂）外，還生成密度最小的氣體，向反應(yīng)后的溶液中滴加無色酚酞試液，溶液變紅，請寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式           。
三、用途之三：工業(yè)制堿。
某廠采用“侯氏制堿法”生產(chǎn)化工產(chǎn)品——純堿（Na₂CO₃）和化肥NH₄Cl。
【相關(guān)資料】
⑴ NH₄Cl△NH₃↑+HCl↑
⑵已知20℃時有關(guān)物質(zhì)的溶解度如下（氣體指1體積水中能溶解的氣體體積）

物質(zhì)	NaCl	NaHCO3	NH4Cl	NH3	CO2
溶解度	36.0g	9.6g	37.2g	710	0.9

【生產(chǎn)原理】是：將NH₃和CO₂通入飽和食鹽水中得到NaHCO₃和NH₄Cl的混合物，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：         ；分離出NaHCO₃，加熱制得純堿。
【生產(chǎn)流程】如下

【問題討論】：
（1）反應(yīng)③中得到純堿的化學(xué)方程式為：                     。
（2）檢驗氣體C的方法                   。
（3）在反應(yīng)②中，先通   氣體，目的是                   。
【組成確定】
（1）稱取一定質(zhì)量的純堿樣品，經(jīng)多次充分加熱后，再稱重，質(zhì)量無變化；
（2）另取少量純堿樣品加入適量水，樣品完全溶解，向該溶液中加入過量稀HNO₃，再滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀。由上述實(shí)驗可確定純堿樣品含有雜質(zhì)     （寫化學(xué)式）。
【含量測定】
稱取純堿樣品10.8g加入適量水,再加入過量CaCl₂溶液，攪拌、過濾、洗滌、干燥后稱得固體質(zhì)量為10.0g，請通過計算判斷此純堿樣品的純度為     。（保留一位小數(shù)）
【總結(jié)反思】
某同學(xué)認(rèn)為，在上述純堿含量測定中，將CaCl₂溶液改為BaCl₂溶液，測定誤差會減小，其理由是     。

Answer 1

一、（1）過濾 ； 漏斗 ；（2）MgCl₂+2NaOH====Mg(OH)₂↓+2NaCl ；  不再繼續(xù)產(chǎn)生沉淀；
（3）在除去MgCl₂和CaCl₂的同時，又引入了新的雜質(zhì)NaOH和Na₂CO₃（或在除去Ca²⁺和Mg²⁺的同時又引入了新的雜質(zhì)離子OH^—和CO₃^2—）；二、2NaCl+2H₂O通電2NaOH+H₂↑+Cl₂↑； 三、NH₃+ CO₂+NaCl+H₂O====NaHCO₃↓+NH₄Cl；（1）2NaHCO₃△Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑ ；（2）將氣體C通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁；（3）NH_3  ； 增大產(chǎn)量（其它意思相近的表述，也可得分，如增大CO₂的溶解量）   NaCl ；98.1%； 等質(zhì)量的碳酸鈉與BaCl₂反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量大，稱量時的（相對）誤差小（1分，其他意思相近的表述，也可得分）

試題分析：一、（1）經(jīng)實(shí)驗操作X得到沉淀和溶液，是將不溶性物質(zhì)與液體分開，是過濾操作；該操作中要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗（制作過濾器）；（2）依據(jù)粗鹽成分及資料準(zhǔn)備可知，氫氧化鎂不溶于水，故實(shí)驗步驟③的主要目的是除去氯化鎂：氯化鎂與氫氧化鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉；判斷氫氧化鈉溶液已過量的方法是向溶液A中繼續(xù)加入氫氧化鈉，不再產(chǎn)生沉淀；（3）因為在除去MgCl₂和CaCl₂的同時，加入了過量的NaOH和Na₂CO₃，又引入了新雜質(zhì)；
二、依據(jù)題意和質(zhì)量守恒定律可得：電解飽和食鹽水時，生成氯氣、氫氣（密度最小的氣體）和氫氧化鈉（向反應(yīng)后的溶液中滴加無色酚酞試液，溶液變紅，則溶液顯堿性），故反應(yīng)物有氯化鈉和水，反應(yīng)條件為通電；
三、依據(jù)題意和質(zhì)量守恒定律（化學(xué)變化前后元素種類不變）可得：反應(yīng)物為NH₃、 CO₂、NaCl、H₂O，生成物為NaHCO₃和NH₄Cl，使溶解度小的表現(xiàn)為沉淀，使復(fù)分解反應(yīng)能夠發(fā)生；
【問題討論】（1）反應(yīng)③中得到純堿的反應(yīng)為：NaHCO₃受熱分解得到碳酸鈉、水、二氧化碳；（2）氣體C為二氧化碳檢驗方法為：通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁；（3）在反應(yīng)②中，先通氨氣，目的是使溶液顯堿性，吸收更多的二氧化碳，增加產(chǎn)量；
【組成確定】（2）加入過量稀HNO₃，再滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀，說明溶液中含有氯離子，可確定純堿樣品含有雜質(zhì)NaCl；
【含量測定】純堿樣品10.8g與過量CaCl₂溶液完全反應(yīng)，已知沉淀為10.0g，由Na₂CO₃與CaCl₂生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉化學(xué)方程式即可計算出純堿樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量，進(jìn)而求得其純度.
【總結(jié)反思】
在純堿含量測定中，若將CaCl₂溶液改為BaCl₂溶液，等質(zhì)量的碳酸鈉與BaCl₂反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量大，稱量時的（相對）誤差小（1分，其他意思相近的表述，也可得分）