Question

海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，如图为海水利用的部分过程．回答下列有关问题． （1）

海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，如图为海水利用的部分过程．回答下列有关问题． （1）下列有关说法正确的是______．A．目前国际上主要使用蒸馏法的“海水淡化”技术，得高纯度淡水B．用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3C．在第③、④、⑤步骤中，溴元素均被氧化D．工业上通过电解饱和NaCl溶液制取金属钠（2）写出第③步骤的化学反应方程式______．（3）工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品，又称为“氯碱工业”． 氯气的工业制取装置如图1，回答：①若饱和食盐水中含有酚酞，通电后______（填a或b）侧先变红．②电解反应的化学方程式为______．③氯气制成氯水，用玻璃棒蘸取新制氯水滴在pH试纸中部，观察到的现象是______．（4）工业上以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱．有关反应的化学方程式为：NH3+CO2+H2O═NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3 △ . Na2CO3+CO2↑+H2O某活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验．①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如图3所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）．试回答下列有关问题：Ⅰ、乙装置中的试剂是______，其作用是______．Ⅱ、丁装置中稀硫酸的作用是______．Ⅲ、实验结束后，分离出NaHCO3 晶体的操作是______（填分离操作的名称），该操作所需要的玻璃仪器有______．②碳酸氢钠受热所得固体12.28g与足量的石灰水充分反应，所得沉淀经洗涤、干燥质量为12.00g，则所得固体中碳酸钠的质量分数为______．③请你再设计出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：______．

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Answer 1

I．（1）A．将水进行蒸馏时，蒸气中只有水蒸气，所以目前国际上主要使用蒸馏法的“海水淡化”技术，得高纯度淡水，故正确；
B．澄清石灰水和NaHCO₃、Na₂CO₃反应都生成沉淀，反应现象相同，所以无法鉴别，故错误；
C．．③中溴元素被氧化生成溴、④溴被还原生成氢溴酸、⑤氢溴酸被氧化生成溴，故错误；
D．工业上通过电解熔融NaCl制取金属钠，电解氯化钠溶液时，阴极上得到氢气，所以得不到钠，故错误；  
故选A；  
（2）③中氯气具有强氧化性，溴化钠具有还原性，二者发生氧化还原反应生成溴和氯化钠，反应方程式为2 NaBr+Cl₂=2NaCl+Br₂，故答案为：2 NaBr+Cl₂=2NaCl+Br₂；
（3）①若饱和食盐水中含有酚酞，通电后，铁电极上氢离子放电生成氢气、石墨电极上氯离子放电生成氯气，同时铁电极附近有氢氧化钠生成，无色酚酞试液遇碱变红色，所以铁电极附近溶液呈红色，故答案为：a；
②阳极上生成氯气、阴极上生成氢气，同时阴极附近生成氢氧化钠，所以电池反应式为2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案为：2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑； 
③氯气和水反应生成次氯酸和盐酸，酸能使pH试纸变红色，次氯酸有漂白性，所以看到的现象是B，故选B；
（4）①（Ⅰ）氯化氢具有挥发性，碳酸钙和稀盐酸反应放出热量，促进氯化氢挥发，导致二氧化碳中含有氯化氢气体，碳酸氢钠和二氧化碳不反应，和氯化氢反应生成氯化钠和二氧化碳，所以可以用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢，故答案为：饱和碳酸氢钠溶液；除去CO₂中的HCl气体；
（Ⅱ）未溶解的氨气会通过导管进入尾气处理装置，稀硫酸具有酸性，能吸收氨气，所以稀硫酸的作用是吸收未反应的氨气，故答案为：吸收未反应完的NH₃；
（Ⅲ）分离不溶性固体和溶液采用过滤的方法，所以分离出NaHCO₃ 晶体的操作是过滤，过滤时用烧杯盛放溶液，用漏斗进行过滤，用玻璃棒引流，故答案为：过滤；玻璃棒、漏斗、烧杯； 
②反应生成的碳酸钙物质的量=

12.00g

100g/mol

=0.12mol，
设加热后的固体12.28g中含碳酸钠物质的量x，碳酸氢钠物质的量为y，
则

x+y＝0.12 106x+84y＝12.28

解得

x＝0.1 y＝0.02

，
所以所得固体中碳酸钠的质量分数=

0.1mol×106g/mol

12.28g

×100%=86.3%（或0.863），
故答案为：86.3%（或0.863）；<