Question

3．海洋是人類寶貴的自然資源，從海水中可以得到粗鹽．
（1）稱取5.0g粗鹽，逐漸加入10mL水中，邊加邊用玻璃棒攪拌，一直加到粗鹽不再溶解為止．還需要進(jìn)行的實(shí)驗步驟依次為：①稱量剩余粗鹽、②過濾、③蒸發(fā)、④稱量精鹽、⑤計算產(chǎn)率．
（2）如圖是某工廠利用粗鹽水生產(chǎn)純堿的工藝流程圖．

①下列說法正確的是BD（填字母）．
A．流程Ⅰ中加入溶液的順序不能改變    B．流程Ⅰ將粗鹽水中的SO₄^2-、Mg²⁺、Ca²⁺轉(zhuǎn)化為沉淀
C．流程Ⅰ后過濾得到三種沉淀          D．流程Ⅲ中發(fā)生的是分解反應(yīng)
②流程Ⅱ中發(fā)生的主要反應(yīng)為NH₃+CO₂+H₂O═NH₄HCO₃，NH₄HCO₃+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄Cl．則20℃時，向100g水中加入11.7g NaCl和15.8g NH₄HCO₃，充分反應(yīng)后，理論上從溶液中析出晶體的質(zhì)量為7.1g（20℃時，NaHCO₃的溶解度為9.7g，NH₄Cl的溶解度為37.2g）．

Answer 1

分析 （1）為計算粗鹽提純所得產(chǎn)率，在對粗鹽溶解、過濾、蒸發(fā)后還需要稱量所得鹽的質(zhì)量，然后由所得食鹽質(zhì)量與溶解粗鹽的質(zhì)量比，計算產(chǎn)率；
（2）①加入氯化鋇溶液可以除去硫酸鈉，加入氫氧化鈉可以除去氯化鎂，加入碳酸鈉溶液可以除去氯化鈣和過量的氯化鋇；加熱碳酸氫鈉分解，根據(jù)流程進(jìn)行分析解答；
②根據(jù)11.7g的NaCl或15.8g的NH₄HCO₃，進(jìn)行化學(xué)方程式計算，求得生成NaHCO₃的質(zhì)量，進(jìn)而求出實(shí)際上從溶液中析出NaHCO₃的固體質(zhì)量．

解答 解：（1）粗鹽的提純操作順序為溶解、過濾、蒸發(fā)，為計算產(chǎn)率還需要稱出所溶解粗鹽的質(zhì)量、稱出蒸發(fā)后所得食鹽的質(zhì)量，最后進(jìn)行計算；
（2）①A．加入三種溶液的順序可以調(diào)整為：先加入過量的氫氧化鈉溶液除去氯化鎂，再加入過量的氯化鋇溶液除去硫酸鈉，最后加入過量的碳酸鈉溶液除去氯化鈣和過量的氯化鋇，故A錯誤；
B．加入三種溶液能夠?qū)⒋蛀}水中的SO₄^2-、Mg²⁺、Ca²⁺轉(zhuǎn)化為沉淀硫酸鋇、氫氧化鎂和碳酸鈣，故B正確；
C．按流程I所加溶液的順序除雜，過濾后得到四種沉淀，它們是硫酸鋇、氫氧化鎂、碳酸鈣和碳酸鋇，故C錯誤；
D．流程Ⅲ中發(fā)生的是碳酸氫鈉分解為碳酸鈉、水和二氧化碳，屬于分解反應(yīng)，故D正確．
故填：BD；
②設(shè)理論上生成的碳酸氫鈉質(zhì)量為x．
 NaCl+NH₄HCO₃═NaHCO₃↓+NH₄Cl
 58.5            84
 11.7g           x
$\frac{58.5}{11.7g}$=$\frac{84}{x}$
x=16.8g         
實(shí)際析出NaHCO₃固體的質(zhì)量為：16.8g-9.7g=7.1g．
故答案為：（1）過濾，蒸發(fā)；
（2）①BD；
②7.1．

點(diǎn)評 本題難度比較大，涉及粗鹽提純的原理、除雜的原理、侯氏制堿法的原理等理論內(nèi)容，要通過該題認(rèn)真總結(jié)解題思路．