Question

碳酸钠广泛用于造纸、纺织、制革等工业，是一种重要的化工原料。我国侯德榜发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法，为碳酸钠的工业化生产作出了巨大贡献。

（查阅资料）侯氏制碱法中主要反应：

Ⅰ．NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

Ⅱ．2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑

（实验探究）小明以粗盐配制饱和食盐水，并采用如图1所示装置模拟制备碳酸氢钠，进而制得碳酸钠。

实验操作如下：

①关闭K1，打开K2通入NH3，调节气流速率，待其稳定后，打开K1通入CO2；

②待三颈烧瓶内出现较多固体时，关闭K2停止通NH3，一段时间后，关闭K1停止通CO2；

③将三颈烧瓶内的反应混合物过滤、洗涤、低温干燥，并将所得固体置于敞口容器中加热，记录剩余固体质量。请回答下列问题：

加热时间/min	t0	t1	t2	t3	t4	t5
剩余固体质量/g	未记录	15.3	13.7	11.9	10.6	10.6

（1）粗盐中除了含有泥沙等不溶性杂质，还含有少量的MgCl2等。若要除去粗盐中的MgCl2，可加入过量的NaOH溶液，写出对应的化学方程式______，再过滤，然后向滤液中加入适量______，得到氯化钠溶液。

（2）饱和 NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl，反应的化学方程式为______。

（3）三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是______，有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花，理由是______；关闭K2停止通NH3后，还要继续通一段时间CO2，其目的是______。

（4）根据实验记录，计算t2时 NaHCO3固体的分解率（已分解的 NaHCO3质量与加热前原NaHCO3质量的比值），请写出计算过程_____。

（拓展延伸）小华设计如图2的实验装置测定某纯碱样品 （含少量杂质NaCl）中碳酸钠的质量分数：取一定量的样品与足量稀硫酸反应，通过排饱和碳酸氢钠溶液测定生成CO2的体积，计算样品中碳酸钠的质量分数。（已知常温常压下CO2的密度是1.977g/L）

（1）如果样品质量为5.3g，则实验中选用的量气管规格最合适的是______（填字母）。

A．500mL       B．1000mL      C．1500mL      D．2000mL

（2）若实验中测得碳酸钠质量分数偏小，下列可能的原因是______。

a．装置漏气

b．读取数据时量气管的液面低于水准管的液面

c．反应结束后烧瓶中有CO2残留

d．读取数据时仰视读数

e．稀硫酸加入烧瓶占据体积

Answer 1