[题目]纯碱是一种非常重要的化工原料.在玻璃.肥料.合成洗涤剂等工业中有着广泛的应用.(1)工业上“侯氏制碱法以NaCl.NH3.CO2及水等为原料制备纯碱.其反应原理为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl.生产纯碱的工艺流程示意图如下:请回答下列问题:①析出的NaHCO3晶体中可能含有少量氯离子杂质.检验该晶体中是否含� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】纯碱是一种非常重要的化工原料，在玻璃、肥料、合成洗涤剂等工业中有着广泛的应用。

(1)工业上“侯氏制碱法”以NaCl、NH3、CO2及水等为原料制备纯碱，其反应原理为：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。生产纯碱的工艺流程示意图如下：

请回答下列问题：

①析出的NaHCO3晶体中可能含有少量氯离子杂质，检验该晶体中是否含有氯离子杂质的操作方法是________。

②该工艺流程中可回收再利用的物质是________________。

③若制得的纯碱中只含有杂质NaCl。测定该纯碱的纯度，下列方案中可行的是________(填字母)。

a. 向m克纯碱样品中加入足量CaCl2溶液，沉淀经过滤、洗涤、干燥，称其质量为b g

b. 向m克纯碱样品中加入足量稀盐酸，用碱石灰(主要成分是CaO和NaOH)吸收产生的气体，碱石灰增重b g

c. 向m克纯碱样品中加入足量AgNO3溶液，产生的沉淀经过滤、洗涤、干燥，称其质量为b g

(2)将0.84 g NaHCO3和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.10 mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是___________(填字母)。

A． B．

C． D．

(3)若称取10.5 g纯净的NaHCO3固体，加热一段时间后，剩余固体的质量为8.02 g。如果把剩余的固体全部加入到100 mL 2 mol·L－1的盐酸中充分反应。求溶液中剩余的盐酸的物质的量浓度(设溶液的体积变化及盐酸的挥发忽略不计)___________。

【答案】取少量晶体溶于水，加稀硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则有Cl－，反之则没有 CO2 ac D 0.75 mol·L－1

【解析】

(1)侯氏制碱法的流程是在氨化饱和的氯化钠溶液里通CO2气体，因碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠小，有碳酸氢钠沉淀生成，经过滤、洗涤干燥后，再将碳酸氢钠加热分解可得纯碱，同时生成的CO2气体循环利用，据此分析解答；

(2)向 NaHCO3和Na2CO3混合并配成的溶液中滴加盐酸，先发生反应：HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl，不放出气体，碳酸钠反应完毕，继续滴加时，然后发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，产生二氧化碳，根据方程式计算各各阶段消耗盐酸的体积及生成二氧化碳的物质的量，据此分析判断；

(3)根据n=计算n(NaHCO3)，NaHCO3最终完全转变成NaCl，消耗盐酸的物质的量等于NaHCO3物质的量，再计算剩余HCl物质的量，根据c=计算溶液中剩余的盐酸的物质的量浓度。

(1)①检验晶体中是否有氯离子，可以取少量晶体溶于水，加稀HNO3酸化，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则证明该晶体中含有Cl-，反之则没有，故答案为：取少量晶体溶于水，加稀HNO3酸化，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，该晶体中含有Cl-，反之则没有；

②焙烧过程中得到二氧化碳，沉淀池中需要二氧化碳，所以能循环利用的是二氧化碳，故答案为：CO2；

③a．只有氯化钙能和碳酸钠反应生成碳酸钙，根据碳酸钙的量可以计算碳酸钠的量，所以该方案可行，故a选；b．只有碳酸钠能和稀盐酸反应生成CO2，用碱石灰吸收产生的气体，碱石灰增重的量为CO2和水蒸气（以及可能挥发出的HCl）总质量，不能计算出碳酸钠质量，所以该方案不可行，故b不选；c．碳酸根离子和Cl-都与银离子反应生成白色沉淀，根据沉淀的质量和样品的质量可以计算碳酸钠质量，所以该方案可行，故c选；故答案为：ac。

(2)0.84gNaHCO3的物质的量为=0.01mol，1.06g Na2CO3的物质的量为0.01mol。向 NaHCO3和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸，首先0.01mol Na2CO3发生反应：HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl，不放出气体，消耗0.1molL-1盐酸0.1L。此时溶液中碳酸氢钠的物质的量为0.02mol，然后发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，产生二氧化碳，0.02mol碳酸氢钠完全反应消耗0.1molL-1盐酸0.2L，即滴加盐酸至0.3L时产生二氧化碳达到最大值为0.02mol，故选D；

(3)n(NaHCO3)==0.125 mol，NaHCO3最终完全转变成NaCl，消耗盐酸的物质的量等于NaHCO3物质的量，则n(HCl)剩余=n(HCl)-n(NaHCO3)=0.1L×2molL-1-0.125 mol=0.075 mol，故c(HCl)剩余==0.75 molL-1，故答案为：0.75 molL-1。