Question

5．工業(yè)上采用氨堿法生產(chǎn)純堿的生產(chǎn)過程中有下列反應(yīng)：
NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃+NH₄Cl；　
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；請回答下列問題：

（1）已知反應(yīng)中生成NaHCO₃和NH₄Cl的質(zhì)量比為84：53.5，NaHCO₃和NH₄Cl的溶解度曲線如圖所示，請分析NaHCO₃結(jié)晶析出而NH₄Cl沒有結(jié)晶析出的原因是生成的NaHCO₃質(zhì)量比NH₄Cl多且溶解度比NH₄Cl小，先達到飽和．
（2）1926年，我國化學(xué)家侯德榜創(chuàng)立了更先進的聯(lián)合制堿法，即向濾出碳酸鈉晶體后的氯化銨溶液中加入食鹽，使其中的氯化銨單獨結(jié)晶析出，用作化肥中氮肥．
（3）在13.6g含氯化鈉雜質(zhì)的純堿樣品中逐漸加入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為7.3%稀鹽酸，所加稀鹽酸的質(zhì)量和溶液PH變化關(guān)系如圖2所示，請回答：
①當(dāng)?shù)稳肷鲜鱿←}酸至圖中B點時，燒杯中溶液里的溶質(zhì)為NaCl、Na₂CO₃（寫化學(xué)式）．
②在Na₂CO₃和NaCl的混合物樣品中，含NaCl的質(zhì)量為3g．
③當(dāng)?shù)稳肷鲜鱿←}酸至圖2中A點時，試通過計算，求此溫度時所得不飽和溶液的質(zhì)量（計算結(jié)果精確至0.1g）
．

Answer 1

分析 （1）可根據(jù)物質(zhì)的溶解度分析；
（2）根據(jù)含有氮元素的化肥屬于氮肥解答；
（3）根據(jù)圖示可知：當(dāng)?shù)稳肷鲜鱿←}酸至圖中B點時，溶液呈酸性，燒杯中溶液里的溶質(zhì)為氯化鈉和氯化氫解答；
根據(jù)碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，由稀鹽酸中氯化氫的質(zhì)量，由反應(yīng)的化學(xué)方程式計算出生成氯化鈉的質(zhì)量、參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量．

解答 解：（1）氨堿法制純堿中生成NaHCO₃和NH₄Cl的質(zhì)量比為84：53.5，比NH₄Cl多且溶解度比NH₄Cl小，因此先達到飽和；
（2）氯化銨可以用作化肥中的氮肥；氯化銨是一種氮肥，能使小樹的葉色濃綠，促進小樹生長．
（3）①當(dāng)?shù)稳肷鲜鱿←}酸至圖中B點時，溶液呈堿性，燒杯中溶液里的溶質(zhì)為氯化鈉和碳酸鈉；
恰好完全反應(yīng)時消耗稀鹽100g；100g稀鹽酸中氯化氫的質(zhì)量=100g×7.3%=7.3g；
設(shè)生成氯化鈉的質(zhì)量為x，參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為y，生成二氧化碳氣體的質(zhì)量為z
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106    73       117      44
 y     7.3g       x      z
$\frac{106}{y}=\frac{73}{7.3g}=\frac{117}{x}=\frac{44}{z}$
y=10.6g
x=11.7g
z=4.4g
②在Na₂CO₃和NaCl的混合物樣品中，含NaCl的質(zhì)量為13.6g-10.6g=3g；
③此溫度時所得不飽和溶液的質(zhì)量=13.6g+100g-4.4g=109.2g
答案：
（1）生成的NaHCO₃質(zhì)量比NH₄Cl多且溶解度比NH₄Cl小，先達到飽和．
（2）氮；
（3）①NaCl、Na₂CO₃；
②3；
③此溫度時所得不飽和溶液的質(zhì)量是109.2g．

點評 本題難度比較大，涉及海水淡化方法的原理、海水曬鹽的原理、除雜的原理、侯氏制堿法的原理等理論內(nèi)容，要通過該題認真總結(jié)．