题目内容
【题目】我国化工专家侯德榜,改进氨碱法设计了“联合制碱法”,为世界制碱工业作出了突出贡献.生产流程如图1:
(1)完成有关反应的化学方程式
①沉淀池:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
②煅烧炉:
(2)联合制碱法的优点表述中,不正确的是
A.生产原料为:食盐、NH3、CO2
B.副产物氯化铵可做氮肥
C.生产过程中可循环利用的物质只有CO2
D.原料利用率高
某实验小组,利用下列装置图2模拟“联合制碱法”的第一步反应.
(3)上述装置中接口连接顺序为 ;
A.a接c;b接f、e接d B.a接d;b接f、e接c
C.b接d;a接e、f接c D.b接c;a接f、e接d
(4)D中应选用的液体为 .
为测定产品纯碱的成分和含量,做如下实验.假设产品纯碱中只含NaCl、NaHCO3杂质.
(5)检验产品纯碱中是否含有NaCl,可取少量试样溶于水后,再滴加 试剂.
(6)滴定法测定纯碱产品中NaHCO3含量的方法是:准确称取纯碱样品W g,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加1~2滴酚酞指示剂,用c mol/L的HCl溶液滴定至溶液由红色变为无色(指示CO32﹣+H+=HCO3﹣反应的终点),所用HCl溶液体积为V1mL,再加1~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄色变为橙色,所用HCl溶液总体积为V2mL.则纯碱样品中NaHCO3质量分数为 .
【答案】(1)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;(2)C;(3)D;(4)饱和NaHCO3溶液;
(5)稀HNO3和AgNO3溶液;(6)×100%.
【解析】试题分析:(1)碳酸氢钠热稳定性差,在煅烧炉内碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、CO2和水,反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
(2)A.联碱法是以食盐、氨和二氧化碳(其中二氧化碳来自合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气)为原料来制取纯碱,A项正确;B.在联合制碱法中,副产物氯化铵可做氮肥,B项正确;C.联合制碱法循环物质:氯化钠,二氧化碳,C项错误;D.联合制碱法相比于氨碱法,氯化钠利用率从70%提高到90%以上,原料利用率高,D项正确;答案选D。
(3)足量的CO2与NaOH反应生成NaHCO3,装置A产生CO2,装置B产生NH3,装置D除去二氧化碳中的HCl,二氧化碳与氨气通入C中应防止倒吸,则b接c,故a接f、e接d,答案选D。
(4)盐酸的酸性强于碳酸,装置D除去二氧化碳中的HCl,可用饱和NaHCO3溶液。
(5)要检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,实际上就是检验氯离子的存在,可先滴加过量稀硝酸,排除碳酸根离子的干扰,再滴加硝酸银溶液,如果有白色沉淀生成,则含有氯离子。
(6)加酚酞指示剂,变色范围为8-10,用物质的量浓度为c(mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色,指示CO32-+H+=HCO3-反应的终点,所用HCl溶液体积为V1mL;再加甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙,指示HCO3-+H+=CO2↑+H2O反应的终点,所用HCl溶液体积为V2mL.上述的两个离子方程式为①CO32-+H+=HCO3-、②HCO3-+H+=CO2↑+H2O,所以样品中含有的碳酸氢钠反应消耗盐酸体积为(V2-V1)mL,消耗盐酸的物质的量为c(V2-V1)÷1000 mol,碳酸氢钠的物质的量为c(V2-V1)÷1000 mol,碳酸氢钠的质量为c(V2-V1)M÷1000 g,碳酸氢钠的质量分数为×100%=
×100%。