题目内容
Na2CO3，俗名纯碱，是重要的化工原料，纯碱的产量是衡量一个国家化学工业发展水平的重要指标．某兴趣小组对Na2CO3的制取方法进行探究：
（1）查阅资料得知，纯碱可以由自然界中天然的碱湖中得到．我国青海湖地区就有“夏天晒盐，冬天捞碱（纯碱）”的说法．结合图1的Na2CO3和NaCl的溶解度曲线，试解释“冬天捞碱”的原理： ．
（2）实验室中可以通过NaOH溶液与CO2反应得到．该兴趣小组在探究过程中发现，将CO2通入NaOH溶液中时并没有观察到明显现象．为了证明反应确实发生了，该小组设计了如下的实验方案：取反应后的溶液，滴加无色酚酞溶液．该方案是否可行？为什么？
（3）在工业上，我国科学家侯德榜创造了“侯氏制碱法”，其主要生产过程如下：
①向饱和食盐水中先后通入足量的NH3和CO2，得到NaHCO3沉淀（由于溶解度较小而析出）和一种氮肥X，反应的化学方程式为：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+X，其中X的化学式为 ；农业上还常用到一种复合肥是 （填物质名称）；
②将NaHCO3加热分解得到纯碱Na2CO3，反应的化学方程式为 ．
（4）用侯氏制碱法制得的纯碱产品中常含有少量的氯化钠．该小组对刚生产出的纯碱产品的纯度进行检测：取20g纯碱产品，加入适量的稀盐酸，反应中得到气体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图2所示．试计算该纯碱产品中纯碱的质量分数．
（5）该兴趣小组思考后认为，检测纯碱产品的纯度时也可以选择另一种和稀盐酸类别不同的物质，试写出反应的化学方程式．
（1）查阅资料得知，纯碱可以由自然界中天然的碱湖中得到．我国青海湖地区就有“夏天晒盐，冬天捞碱（纯碱）”的说法．结合图1的Na2CO3和NaCl的溶解度曲线，试解释“冬天捞碱”的原理：
（2）实验室中可以通过NaOH溶液与CO2反应得到．该兴趣小组在探究过程中发现，将CO2通入NaOH溶液中时并没有观察到明显现象．为了证明反应确实发生了，该小组设计了如下的实验方案：取反应后的溶液，滴加无色酚酞溶液．该方案是否可行？为什么？
（3）在工业上，我国科学家侯德榜创造了“侯氏制碱法”，其主要生产过程如下：
①向饱和食盐水中先后通入足量的NH3和CO2，得到NaHCO3沉淀（由于溶解度较小而析出）和一种氮肥X，反应的化学方程式为：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+X，其中X的化学式为
②将NaHCO3加热分解得到纯碱Na2CO3，反应的化学方程式为
（4）用侯氏制碱法制得的纯碱产品中常含有少量的氯化钠．该小组对刚生产出的纯碱产品的纯度进行检测：取20g纯碱产品，加入适量的稀盐酸，反应中得到气体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图2所示．试计算该纯碱产品中纯碱的质量分数．
（5）该兴趣小组思考后认为，检测纯碱产品的纯度时也可以选择另一种和稀盐酸类别不同的物质，试写出反应的化学方程式．
考点：纯碱的制取,结晶的原理、方法及其应用,碱的化学性质,常见化肥的种类和作用,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算
专题：常见的盐 化学肥料
分析：（1）根据碳酸钠的溶解度随温度的变化情况分析；
（2）根据氢氧化钠和碳酸钠均呈碱性分析；
（3）根据质量守恒定律来判断物质的化学式；含有两种或两种以上营养元素的肥料为复合肥料；
（4）根据化学方程式利用二氧化碳的质量求出碳酸钠的质量，并求质量分数；
（5）根据碳酸根可与钙离子结合成白色沉淀分析．
（2）根据氢氧化钠和碳酸钠均呈碱性分析；
（3）根据质量守恒定律来判断物质的化学式；含有两种或两种以上营养元素的肥料为复合肥料；
（4）根据化学方程式利用二氧化碳的质量求出碳酸钠的质量，并求质量分数；
（5）根据碳酸根可与钙离子结合成白色沉淀分析．
解答：（1）Na2CO3的溶解度随温度的升高明显增大，冬天时气温低，Na2CO3的溶解度小从而析出；
故答案为：Na2CO3的溶解度随温度的升高明显增大，冬天时气温低，Na2CO3的溶解度小从而析出；
（2）不可行．因为Na2CO3的溶液也呈碱性，加入酚酞试液始终为红色，不能证明反应发生；
故答案为：不可行．因为Na2CO3的溶液也呈碱性；
（3）①反应的化学方程式NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3+X，可知可知反应前各原子个数为：
反应前 反应后
Na原子 1 1
Cl原子 1 0
N原子 1 0
H原子 5 1
C原子 1 1
O原子 3 3
根据反应前后原子种类、数目不变，可判断生成物X的一个分子由4个H原子、1个N原子、1个Cl原子构成，4个H原子与1个N原子可形成NH4+，因此可确定物质X的化学式可表示为NH4Cl；硝酸钾是农业上常用到的一种复合肥；
②碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，化学方程式为：2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑；
故答案为：①NH4Cl；硝酸钾；
②2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
（4）解：设纯碱产品中纯碱的质量为x．
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 6.6g
=
x=15.9g
所以纯碱产品中纯碱的质量分数为
×100%=31.8%；
答：纯碱产品中纯碱的质量分数为31.8%；
（5）碳酸根可与钙离子结合成白色沉淀，因此可选择氢氧化钙或碳酸钙与碳酸钠反应，根据生成的沉淀的量计算碳酸钠的质量，反应的化学方程式为：
Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH或Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl；
故答案为：Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH或Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl．
故答案为：Na2CO3的溶解度随温度的升高明显增大，冬天时气温低，Na2CO3的溶解度小从而析出；
（2）不可行．因为Na2CO3的溶液也呈碱性，加入酚酞试液始终为红色，不能证明反应发生；
故答案为：不可行．因为Na2CO3的溶液也呈碱性；
（3）①反应的化学方程式NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3+X，可知可知反应前各原子个数为：
反应前 反应后
Na原子 1 1
Cl原子 1 0
N原子 1 0
H原子 5 1
C原子 1 1
O原子 3 3
根据反应前后原子种类、数目不变，可判断生成物X的一个分子由4个H原子、1个N原子、1个Cl原子构成，4个H原子与1个N原子可形成NH4+，因此可确定物质X的化学式可表示为NH4Cl；硝酸钾是农业上常用到的一种复合肥；
②碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，化学方程式为：2NaHCO3
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故答案为：①NH4Cl；硝酸钾；
②2NaHCO3
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（4）解：设纯碱产品中纯碱的质量为x．
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 6.6g
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| x |
| 6.6g |
x=15.9g
所以纯碱产品中纯碱的质量分数为
| 15.9g |
| 20g |
答：纯碱产品中纯碱的质量分数为31.8%；
（5）碳酸根可与钙离子结合成白色沉淀，因此可选择氢氧化钙或碳酸钙与碳酸钠反应，根据生成的沉淀的量计算碳酸钠的质量，反应的化学方程式为：
Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH或Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl；
故答案为：Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH或Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl．
点评：本题主要考查有关碳酸钠的性质和计算，考查内容较多，在做题的过程中要仔细分析和计算．
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