Question

化学兴趣小组利用废烧碱（含少量Na₂CO₃、NaCl、MgCl₂、CaCl₂等）制Na₂CO₃·10H₂O。

【制取流程】

【相关资料】①Na₂CO₃+H₂O+CO₂＝2NaHCO₃

②2NaHCO₃      Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

③在NaHCO₃溶液中加入BaCl₂溶液，可发生如下反应：

2NaHCO₃+BaCl₂＝BaCO₃↓+2NaCl+ H₂O+CO₂↑

④碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的晶体如下图所示：

【问题讨论】

（1）滤渣主要成分为Mg（OH）₂和   ，产生Mg（OH）₂的化学方程式      。

（2）操作Ⅰ需使用的玻璃仪器有：烧杯、      和玻璃棒。

（3）取少量溶液B，加入BaCl₂溶液，充分混合，若观察到      （填现象），则溶液B中含NaHCO₃。

（4）结晶后，过滤时的温度须低于      ℃。

（5）“母液”不能沿流程中虚线路径循环使用，原因是      （选填序号）。

   ①“母液”不含Na₂CO₃             ② “母液”多次循环后，NaCl含量增加

【组成确定】

（6）取少量的粗产品，加水溶解，加足量        （选取数字序号，下同），充分搅拌，再加少量        ，无沉淀，证明其中不含NaCl。

①AgNO3溶液    ②稀盐酸    ③稀硝酸

（7）兴趣小组同学取32.8g干燥粗产品，用如图所示装置（夹持仪器省略）进行实验

查阅资料1：Na₂CO₃·10H₂O加热至32℃，开始分解失水，充分加热可以完全失水；

          NaHCO₃50℃时开始分解，270℃完全分解，Na₂CO₃受热不分解

查阅资料2：Ba(OH)₂溶液能吸收CO₂，Ba(OH)₂+CO₂=BaCO₃↓+H₂O

①实验前先要        ，再装入粗产品，装置A的作用是        。

②粗产品加热至270℃，据        （填装置编号及现象），可知粗产品中含        。

Answer

（1） CaCO3；2NaOH+MgCl2==Mg(OH)2↓+2NaCl ；（2）漏斗；（3）出现气泡；（4）32；

（5）②；（6）③、①；（7）①检查装置气密性； 吸收空气中的二氧化碳和水蒸气；

②E中产生白色沉淀； >； 4.2； ③Na2CO3·7H2O

【解析】

试题分析：（1）由废烧碱的成分可知滤渣主要成分为Mg（OH）2和CaCO3；氢氧化钠和氯化镁生成氢氧化镁沉淀和氯化钠；（2）过滤法得到滤渣和溶液，故操作Ⅰ过滤需使用的玻璃仪器有：烧杯、漏斗和玻璃棒；（3）依据题给的相关资料可知碳酸氢钠与氯化钡反应能生成二氧化碳气体，而碳酸钠不能，故有气泡产生，证明溶液B中含NaHCO3；（4）结晶得到Na2CO3·10H2O，依据题给的资料可知，高于32℃晶体会分解，故过滤时的温度须低于32℃；（5）因为碳酸钠和氯化钠均可溶于水，结晶后的溶液中含有碳酸钠和氯化钠，碳酸钠是目标成分，氯化钠是杂质，而氯化钠的溶解度受温度影响小，浓度大时蒸发会结晶析出，使得到的晶体不纯，故选②；（6）证明碳酸钠中是否含氯化钠，应先加入过量稀硝酸排除碳酸钠的干扰，再加入硝酸银溶液，不产生白色沉淀，证明没有氯化钠；（7）①实验前要先检查装置的气密性，确保装置不漏气，使称得的数据准确；实验中要称量生成二氧化碳和水的质量，故碱石灰是除去空气中的二氧化碳和水蒸气，使实验数据准确；②因为碳酸钠受热不分解、Na2CO3·10H2O分解产生水蒸气、碳酸氢钠分解能产生二氧化碳和水，进入E装置中，二氧化碳能和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀，E装置变浑浊证明粗产品中含碳酸氢钠；C.D增重的m1是两个反应生成的水的质量，E增重的m2是碳酸氢钠分解生成的二氧化碳，碳酸氢钠分解生成的水和二氧化碳的质量比为9:22，故m1：m2>9:22；由m2=1.1g。依据碳酸氢钠分解的化学方程式可以计算出碳酸氢钠的质量为4.2g；③依据题给资料4和可知，此时36℃得到的是Na2CO3·nH2O和碳酸氢钠的混合物，再依据减少的质量是晶体生成的水的质量，利用化学方程式计算即可解得.具体步骤如下：

Na2CO3·10H2O△Na2CO3·nH2O+（10-n）H2O

286 18（10-n）

32.8g-4.2g=28.6g 32.8g-27.4g=5.4g

解得n=7 故该剩余固体是Na2CO3·7H2O和NaHCO3的混合物.

考点：实验方案的设计与评价，氯离子的检验和碱石灰的作用；化学方程式的书写