Question

化學興趣小組利用廢燒堿（含少量Na₂CO₃、NaCl、MgCl₂、CaCl₂等）制Na₂CO₃·10H₂O。
【制取流程】

【相關資料】①Na₂CO₃+H₂O+CO₂＝2NaHCO₃
②2NaHCO₃      Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
③在NaHCO₃溶液中加入BaCl₂溶液，可發生如下反應：
2NaHCO₃+BaCl₂＝BaCO₃↓+2NaCl+ H₂O+CO₂↑
④碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的晶體如下圖所示：

【問題討論】
（1）濾渣主要成分為Mg（OH）₂和  ，產生Mg（OH）₂的化學方程式     。
（2）操作Ⅰ需使用的玻璃儀器有：燒杯、     和玻璃棒。
（3）取少量溶液B，加入BaCl₂溶液，充分混合，若觀察到     （填現象），則溶液B中含NaHCO₃。
（4）結晶后，過濾時的溫度須低于     ℃。
（5）“母液”不能沿流程中虛線路徑循環使用，原因是     （選填序號）。
①“母液”不含Na₂CO₃            ② “母液”多次循環后，NaCl含量增加
【組成確定】
（6）取少量的粗產品，加水溶解，加足量       （選取數字序號，下同），充分攪拌，再加少量        ，無沉淀，證明其中不含NaCl。
①AgNO3溶液   ②稀鹽酸   ③稀硝酸
（7）興趣小組同學取32.8g干燥粗產品，用如圖所示裝置（夾持儀器省略）進行實驗

查閱資料1：Na₂CO₃?10H₂O加熱至32℃，開始分解失水，充分加熱可以完全失水；
NaHCO₃50℃時開始分解，270℃完全分解，Na₂CO₃受熱不分解
查閱資料2：Ba(OH)₂溶液能吸收CO₂，Ba(OH)₂+CO₂=BaCO₃↓+H₂O
①實驗前先要       ，再裝入粗產品，裝置A的作用是       。
②粗產品加熱至270℃，據       （填裝置編號及現象），可知粗產品中含       。

Answer 1

（1） CaCO₃；2NaOH+MgCl₂==Mg(OH)₂↓+2NaCl ；（2）漏斗；（3）出現氣泡；（4）32；
（5）②；（6）③、①；（7）①檢查裝置氣密性； 吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣；
②E中產生白色沉淀； >； 4.2； ③Na₂CO_3·7H₂O

解析試題分析：（1）由廢燒堿的成分可知濾渣主要成分為Mg（OH）₂和CaCO₃；氫氧化鈉和氯化鎂生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉；（2）過濾法得到濾渣和溶液，故操作Ⅰ過濾需使用的玻璃儀器有：燒杯、漏斗和玻璃棒；（3）依據題給的相關資料可知碳酸氫鈉與氯化鋇反應能生成二氧化碳氣體，而碳酸鈉不能，故有氣泡產生，證明溶液B中含NaHCO₃；（4）結晶得到Na₂CO_3·10H₂O，依據題給的資料可知，高于32℃晶體會分解，故過濾時的溫度須低于32℃；（5）因為碳酸鈉和氯化鈉均可溶于水，結晶后的溶液中含有碳酸鈉和氯化鈉，碳酸鈉是目標成分，氯化鈉是雜質，而氯化鈉的溶解度受溫度影響小，濃度大時蒸發會結晶析出，使得到的晶體不純，故選②；（6）證明碳酸鈉中是否含氯化鈉，應先加入過量稀硝酸排除碳酸鈉的干擾，再加入硝酸銀溶液，不產生白色沉淀，證明沒有氯化鈉；（7）①實驗前要先檢查裝置的氣密性，確保裝置不漏氣，使稱得的數據準確；實驗中要稱量生成二氧化碳和水的質量，故堿石灰是除去空氣中的二氧化碳和水蒸氣，使實驗數據準確；②因為碳酸鈉受熱不分解、Na₂CO_3·10H₂O分解產生水蒸氣、碳酸氫鈉分解能產生二氧化碳和水，進入E裝置中，二氧化碳能和氫氧化鋇反應生成碳酸鋇沉淀，E裝置變渾濁證明粗產品中含碳酸氫鈉；C.D增重的m₁是兩個反應生成的水的質量，E增重的m₂是碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳，碳酸氫鈉分解生成的水和二氧化碳的質量比為9:22，故m₁：m₂>9:22；由m₂=1.1g。依據碳酸氫鈉分解的化學方程式可以計算出碳酸氫鈉的質量為4.2g；③依據題給資料4和可知，此時36℃得到的是Na₂CO_3·nH₂O和碳酸氫鈉的混合物，再依據減少的質量是晶體生成的水的質量，利用化學方程式計算即可解得.具體步驟如下：
Na₂CO_3·10H₂O△Na₂CO_3·nH₂O+（10-n）H₂O
286                       18（10-n）
32.8g-4.2g=28.6g         32.8g-27.4g=5.4g
  解得n=7  故該剩余固體是Na₂CO_3·7H₂O和NaHCO₃的混合物.
考點：實驗方案的設計與評價，氯離子的檢驗和堿石灰的作用；化學方程式的書寫