Question

【題目】(10分)我國著名化學(xué)家侯德榜發(fā)明的“聯(lián)合制堿法”主要原理是：I．向濃氨水中通入足量的CO2，使氨氣、水和CO2發(fā)生化合反應(yīng)而生成NH4HCO3溶液；II．向所得溶液中加入食鹽細(xì)粒，充分?jǐn)嚢�，會析出溶解度較小的小蘇打固體并得到化肥溶液；III．加熱析出的固體制取純堿。此法經(jīng)過調(diào)整并應(yīng)用于化工產(chǎn)業(yè)，某化工企業(yè)的工藝流程示意圖如下：

請完成下列填空：

（1）“聯(lián)合制堿原理II”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（2）在如圖的流程中，先加Ca(OH)2溶液的目的是 ，再加入Na2CO3溶液的目的是 。

（3）“操作1”的名稱是 ，“氨化溶液”后，溶液的pH 7（填：“大于”、“小于”或“等于”），從而有利于吸收“氣體A”，氣體A為 （填名稱）。

（4）利用“270℃以上小蘇打完全分解，純堿受熱不分解”的性質(zhì)，化學(xué)興趣小組的同學(xué)對實(shí)驗(yàn)室所購純堿（假設(shè)所含雜質(zhì)均為小蘇打）進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：稱取20.00g干燥的固體樣品放入坩堝，300℃恒溫加熱至質(zhì)量不變，在干燥器中冷卻后稱量殘留固體質(zhì)量為19.38g。

根據(jù)題目所給信息，計算該樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計算過程）。

Answer 1

【答案】（1）NH4HCO3+NaCl====NaHCO3↓+ NH4Cl

（2）將氯化鎂轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀；將氯化鈣和多余的氫氧化鈣除去

（3）過濾，大于，二氧化碳

（4）91.6%

【解析】

試題分析：（1）由描述2可知，碳酸氫銨與氯化鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨：

NH4HCO3+NaCl====NaHCO3↓+ NH4Cl ；

（2）由流程圖可知，粗鹽中含有氯化鈣和氯化鎂，加入氫氧化鈣后，氫氧化鈣可與氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀；再加入碳酸鈉，碳酸鈉能與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀；

（3）通過操作1將固體和液體分離了，故是過濾操作；“氨化溶液”后，溶液中含有氨水，呈堿性，PH>7；氣體A將溶液碳酸化，故是通入二氧化碳；

（4）碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，由于生成的二氧化碳會逸散到空氣中，而在干燥器中冷卻后稱量殘留固體質(zhì)量為19.38g，故生成的二氧化碳的質(zhì)量=20.00g-19.38g=0.62g，利用化學(xué)方程式根據(jù)發(fā)碳酸鈉與二氧化碳反應(yīng)的質(zhì)量比即可計算出碳酸氫鈉的質(zhì)量；

設(shè)碳酸氫鈉的質(zhì)量為x，

2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

168 44

X 0.62g

168／44 =x／0.62g x=1.68g

故樣品中碳酸鈉的質(zhì)量=20g-1.68g=18.32g

樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=18.32g／20g ×100%=91.6%

答：略