Question

侯氏制堿法的生產(chǎn)流程可表示如下，請回答下列問題：

（1）沉淀池中加入（或通入）有關(guān)物質(zhì)的順序為

 

→

 

→

 

（2）寫出上述流程中X、Y的化學(xué)式：X

 

Y

 

（3）寫出沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

（4）侯氏制堿法的生產(chǎn)流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)主要為

 

、

 

（5）從沉淀池中取出沉淀的操作是

 

，為了進一步提純NaHCO₃晶體，可采用

 

法
（6）若在煅燒爐中燃燒的時間較短，NaHCO₃將化解不完全．現(xiàn)若取10.5g NaHCO₃固體，加熱一定時間后，剩余固體的質(zhì)量為7.1g，如果把此剩余固體全部加入到200mL 1mol/L的鹽酸中，充分反應(yīng)后溶液中H⁺的物質(zhì)的量濃度為

 

mol/L（溶液體積變化忽略不計）

Answer 1

考點：氯堿工業(yè)

專題：

分析：（1）制取碳酸氫鈉時先要得到含氨的飽和食鹽水，所以應(yīng)先通入氨氣，氨氣極易溶解于水，能形成較大濃度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氫銨，據(jù)此解答即可；
（2）碳酸氫鈉加熱分解生成二氧化碳?xì)怏w，由反應(yīng)流程得知：母液中主要副產(chǎn)物是氯化銨，據(jù)此解答即可；
（3）飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳析出碳酸氫鈉晶體；
（4）由（2）可知二氧化碳可以重復(fù)利用，另外NaCl可以重復(fù)利用；
（5）分離固體與液體采用過濾的方法，從溶液中得到固體采用重結(jié)晶的方法；
（6）依據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量變化是碳酸氫鈉分解的原因，依據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量變化計算反應(yīng)的碳酸氫鈉和生成的碳酸鈉，結(jié)合試樣質(zhì)量計算剩余碳酸氫鈉，計算得到混合物反應(yīng)消耗的氫離子得到．

解答： 解：（1）制取碳酸氫鈉時先要得到含氨的飽和食鹽水，所以應(yīng)先通入氨氣，氨氣極易溶解于水，能形成較大濃度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氫銨，
故答案為：飽和食鹽水；NH₃；CO₂；
（2）碳酸氫鈉加熱分解生成二氧化碳?xì)怏w，即X為二氧化碳，由反應(yīng)流程得知：母液中主要副產(chǎn)物是氯化銨，故Y是NH₄Cl，故答案為：CO₂；NH₄Cl；
（3）氨氣、二氧化碳、水和氯化鈉發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，反應(yīng)方程式為NH₃+H₂O+CO₂+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓，故答案為：NH₃+H₂O+CO₂+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃；
（4）此流程可知：CO₂和NaCl能被重復(fù)利用，故答案為：CO₂；NaCl；  
（5）分離固體與液體采用過濾的方法，從溶液中得到固體采用重結(jié)晶的方法，故答案為：過濾、重結(jié)晶；
（6）若取10.5g NaHCO₃固體物質(zhì)的量=

10.5g

84g/mol

=0.125mol，加熱了t₁min后，剩余固體的質(zhì)量為7.4g．依據(jù)化學(xué)方程式存在的質(zhì)量變化計算：
2NaHCO₃=Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O△m
2        1               62
0.1mol 0.05mol         10.5g-7.4g
反應(yīng)后NaHCO₃物質(zhì)的量=0.125mol-0.1mol=0.025mol；NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑；消耗氯化氫物質(zhì)的量0.025mol；
Na₂CO₃物質(zhì)的量=0.05mol，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，消耗氯化氫物質(zhì)的量0.1mol；
剩余氯化氫物質(zhì)的量=0.200L×1mol/L-0.025mol-0.1mol=0.075mol，剩余溶液中c（H⁺）=

0.075mol

0.2L

=0.375mol/L，
故答案為：0.375mol/L．

點評：本題考查工業(yè)制純堿的原理分析，生產(chǎn)過程中的物質(zhì)變化，混合物成分的分析判斷和計算應(yīng)用，實驗過程分析，除雜操作，尾氣吸收，圖象定量分析判斷，題目難度中等．