Question

（14分）某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研究。

【产品原理】

该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品——纯碱（Na₂CO₃）和化肥NH₄Cl。

生产原理是：将NH₃和CO₂通入饱和食盐水中得到NaHCO₃晶体和NH₄Cl溶液，反应的化学方程式为：                  ；后分离出NaHCO₃，加热制得纯碱。

【生产流程】

△

【相关资料】

⑴ NH₄Cl      NH₃↑+HCl↑

⑵ 已知20℃时有关物质的溶解度如下（气体指1体积水中能溶解的气体体积）

物质	NaCl	NaHCO3	NH4Cl	NH3	CO2
溶解度	36.0g	9.6g	37.2g	710	0.9

【问题讨论】

⑴操作Ⅰ、Ⅱ中，相同操作的名称为     。反应①中发生了两个反应，写出其中一个化学方程式：    ，反应①加适量的盐酸，适量是指       。

⑵检验挥发性气体C的方法       。

⑶上述生产流程中可循环使用的是           （填序号）。

A．挥发性气体C        B．溶液D       C．氢氧化镁      D．化肥NH₄Cl

【组成确定】

⑴ 称取一定质量的纯碱样品，经多次充分加热后，再称重，质量无变化；

⑵ 另取少量纯碱样品加入适量水，样品完全溶解，向该溶液中加入过量稀HNO₃，再滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀。由上述实验可确定纯碱样品含有杂质       （写化学式）。

【含量测定】

	实验一	实验二	实验三	实验四
固体混合物溶液质量	100g	100g	100g	100g
加入CaCl2溶液质量	10g	20g	30g	40g
生成的沉淀的质量	4g	ｍ	10g	10g

 

 

 

 

 

 

称取该纯碱样品44 g固体混合物，加水配成400g溶液，平均分为四份，然后分别加入一定质量分数的CaCl₂溶液，实验数据见表：

请分析表中数据回答并计算：

⑴ｍ=       g；

⑵在实验三中，完全反应后所得溶液中溶质氯化钠的质量分数是多少？(要求写计算过程，结果保留0.1%)

【总结反思】

请通过计算并结合下表判断此纯碱样品等级为     品，在上述纯碱含量测定中，将CaCl₂溶液改为BaCl₂溶液，测定误差会减小。

 

Answer 1

【答案】

【产品原理】 NaCl+ NH₃ + CO₂ + H₂O = NaHCO₃↓+ NH₄Cl

【问题讨论】(1) ⑴ 过滤   NaOH+HCl===NaCl+H₂O

或Na₂CO₃ + 2HCl＝2NaCl+H₂O+CO₂↑，  滴到无气泡放出为止

 (2)将气体通入澄清石灰水中，观察是否变浑浊

(3) A．B

【组成确定】：NaCl

【含量测定】⑴ 8

(2)解：设参加反应的Na₂CO₃的质量为x，生成的氯化钠的质量为y（计算过程3分。）

Na₂CO₃+ CaCl₂＝CaCO₃↓+2NaCl

106          100   117

x           10g    y       

106∶ 100  =  x∶10g    100∶117  =  10g∶y

解得：x = 10.6g          y=11.7g                       （1分）

NaCl%=   （2分）

【总结反思】优等

【解析】根据纯碱的制取以及有关的物质的性质进行分析，

问题讨论：过滤是分离不溶性固体和液体的方法，氢氧化钠和碳酸钠都能与盐酸发生化学反应，盐酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳气体；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；

组成确定：根据表格提供的数据分析得出m的值，通过计算碳酸钠的含量，确定其等级．；