Question

实验室可用NH4HCO3和NaCl为原料制备纯碱。请根据下表数据和实验步骤，回答下列问题：                 30℃时几种盐的溶解度／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

制备纯碱的步骤如下：

① 配制50 mL约25％的粗食盐水溶液（密度近似为1 g／cm3）。

② 精制食盐水（粗食盐中含有少量Ca2+、Mg2+、等杂质）用盐酸将滤液的pH值调至7。

③ 加热食盐水，将溶液温度控制在30 ─ 35℃。

④ 在不断搅拌下，分次将研细的NH4HCO3加入食盐水中，加完料后，继续保温、 搅拌半小时。

⑤ 静置，趁热过滤，回收母液。晶体用蒸馏水洗涤两次。

⑥ 将晶体灼烧，得到纯碱。

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

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

（3）步骤④中所有操作的共同目的是_____________；

（4）步骤⑤中晶体的洗涤液中主要含有的杂质阳离子是____________，在通常情况下，检验这种阳离子的方法_______________________。

Answer

（1）用玻璃棒搅拌（1分）   

（2）不需要（1分）；除去Ca2+、Mg2+后， 在溶液所控制的温度下，可能存在的硫酸盐的溶解度比NaHCO3大，且含量少，过滤后会留在母液中（1分）   

（3）使生成NaHCO3的反应充分进行（1分）   

（4）（1分）；取少量待检物放入试管里，滴入少量NaOH溶液，加热（1分），将润湿的红色石蕊试纸放在管口（或蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口），观察试纸是否变蓝（或是否出现白烟）（1分）

【解析】

试题分析：（1）由于是配制50 mL约25％的粗食盐水溶液，所以步骤①中，配制溶液的最后一步操作是用玻璃棒搅拌。

（2）由于除去Ca2+、Mg2+后， 在溶液所控制的温度下，可能存在的硫酸盐的溶解度比NaHCO3大，且SO42-含量少，过滤后会留在母液中，所以不必要除去。

（3）实验的目的就是制备纯碱，而纯碱的制备是通过碳酸氢钠热分解生产的，所以步骤④中所有操作的共同目的是使生成NaHCO3的反应充分进行。

（4）溶液中的阳离子主要是NH4+，所以步骤⑤中晶体的洗涤液中主要含有的杂质阳离子是NH4+，检验NH4+的方法是取少量待检物放入试管里，滴入少量NaOH溶液，加热（1分），将润湿的红色石蕊试纸放在管口（或蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口），观察试纸是否变蓝（或是否出现白烟）。

考点：考查质量分数的配制、分离和提纯、实验操作以及离子的检验