Question

酸、碱、盐是有广泛用途的重要化合物，它们的性质、制法等是化学研究的重要内容。

（1）侯德榜先生是我国制碱工业的先驱，请用化学方程式表示“侯氏制碱法”中的如下反应：向饱和食盐水中先后通入足量NH₃和CO₂，生成小苏打（在该溶液中难溶）和一种氮肥__________。

（2）向盛有一定量澄清石灰水的烧杯中，逐滴滴加稀盐酸，用pH传感器测得溶液的pH与加入稀盐酸的关系曲线如图。

①请写出上述反应的化学方程式__________。

②若把原烧杯中澄清石灰水换为等质量、等浓度的氢氧化钠溶液进行该实验，则pH传感器测得的曲线可能经过_________（填“a”、“b”或“c”）点。

（3）为了除去NaCl溶液中含有少量的CaCl₂、MgSO₄可溶性杂质，向溶液中先后加入Ba(OH)₂、Na₂CO₃、稀盐酸三种溶液。实验过程如图所示。（提示：微溶物不形成沉淀）。

①操作Ⅰ和操作Ⅱ都要用到玻璃棒，在操作Ⅱ中玻璃棒的作用什么__________？

②以上实验过程中所发生的复分解反应共有__________个。

③用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子叫做离子方程式，复分解反应的实质就是反应物的离子间结合生成了沉淀、气体或水。请用离子方程式表示Na₂CO₃与CaCl₂反应的实质__________。

④溶液x中除氯化钠之外，还含有碳酸钠和氢氧化钠，请设计实验方案证明__________。（写出实验步骤、现象）。

（4）为测定某纯碱样品（含少量杂质氯化钠）中碳酸钠的质量分数，称取该样品25g，加入到盛有100g稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应，反应后称得烧杯中剩余物质的总质量为116.2g。求纯碱样品中碳酸钠的质量分数__________。

Answer

a 不断搅拌，防止因局部温度过高造成液滴飞溅 5 取少量的溶液ⅹ，滴加足量的CaCl2（或BaCl2等）溶液，有白色沉淀产生，静置（或过滤），向上层清液（或滤液）中滴加酚酞溶液，溶液变红 84.8%

【解析】

（1）向饱和食盐水中先后通入足量NH3和CO2，生成小苏打（在该溶液中难溶）和一种氮肥，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Na、Cl、N、H、C、O，生成物中含Na、H、C、O，故生成物中还应含N、Cl、，故生成的氮肥应是氯化铵，该反应的化学方程式为：；

（2）①氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水，该反应的化学方程式为：；

②氢氧化钙与稀盐酸：，设原烧杯中氢氧化钙的质量为m，消耗盐酸的质量为x，氢氧化钙与消耗盐酸的质量比为：（40+34）：（2×36.5）=m：x，x=71m/74；氢氧化钠与稀盐酸反应：，氢氧化钠的质量与氢氧化钙相同，设mg氢氧化钠消耗盐酸的质量为y，（23+16+1）：（35.5+1）=m：y y=71m/80，故若把原烧杯中澄清石灰水换为等质量、等浓度的氢氧化钠溶液进行该实验，氢氧化钠消耗盐酸的质量少，则pH传感器测得的曲线可能经过a点；

（3）①由图可知，操作Ⅰ实现了固液分离，故操作Ⅰ是过滤，经过操作Ⅱ，氯化钠溶液变为氯化钠固体，故操作Ⅱ是蒸发，蒸发操作中，玻璃棒的作用是：搅拌，防止局部温度过高，造成液滴飞溅；

②加入过量氢氧化钡，氢氧化钡与硫酸镁反应生成氢氧化镁和硫酸钡，该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应；

加入过量碳酸钠，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应；

碳酸钠与过量的氢氧化钡反应生成碳酸钡和氢氧化钠，符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应；

过量的碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应；

生成的氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应；

故复分解反应共有5个；

③复分解反应的实质就是反应物的离子间结合生成了沉淀、气体或水，碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，故该反应的实质是钙离子和碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀，即；

④碳酸钠能与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，故加入过量氯化钙，产生白色沉淀，说明含碳酸钠，过量氯化钙可将碳酸钠除尽，取反应后上层清液，滴加无色酚酞试液，氢氧化钠显碱性，能使无色酚酞试液变红，故溶液变红，说明含氢氧化钠，故填：取少量的溶液ⅹ，滴加足量的CaCl2（或BaCl2等）溶液，有白色沉淀产生，静置（或过滤），向上层清液（或滤液）中滴加酚酞溶液，溶液变红；

（4）碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，生成二氧化碳的质量为：25g+100g-116.2g=8.8g；

【解析】
设样品中碳酸钠的质量为x

x=21.2g

样品中碳酸钠的质量分数为：

答：该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为84.8%。