Ⅰ．现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱.部分工艺流程如下:已知NaHCO3在低温下溶解度较小.反应Ⅰ:NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl.处理母液的两种方法:(1)向母液中加入石灰乳.可将其中循环利用.(2)向母液中通入NH3.加入细小的食盐颗粒并降温.可得到NH4Cl晶体.试写出通入NH3后.溶解度较小的酸式碳酸盐转变为溶解度较� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

Ⅰ．现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：

已知NaHCO₃在低温下溶解度较小。
反应Ⅰ：NaCl+CO₂+NH₃+H₂O

NaHCO₃↓+NH₄Cl，处理母液的两种方法：
（1）向母液中加入石灰乳，可将其中________循环利用。
（2）向母液中通入NH₃，加入细小的食盐颗粒并降温，可得到NH₄Cl晶体。试写出通入NH₃后，溶解度较小的酸式碳酸盐转变为溶解度较大的碳酸盐的离子方程式 ___________。
Ⅱ．某化学小组模拟“侯氏制碱法”，以NaCl、NH₃、CO₂和水等为原料以及下图所示装置制取NaHCO₃，然后再将NaHCO₃制成Na₂CO₃。

（1）装置丙中冷水的作用是；
（2）由装置丙中产生的NaHCO₃制取Na₂CO₃时，需要进行的实验操作有_______、洗涤、灼烧。NaHCO₃转化为Na₂CO₃的化学方程式为；
（3）若在（2）中灼烧的时间较短，NaHCO₃将分解不完全，该小组对一份加热了t₁min的NaHCO₃样品的组成进行了以下探究。
取加热了t₁min的NaHCO₃样品29．6 g完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌。随着盐酸的加入，溶液中有关离子的物质的量的变化如图所示。

则曲线a对应的溶液中的离子是___________（填离子符号下同）；曲线c对应的溶液中的离子是___________；该样品中NaHCO₃和Na₂CO₃的物质的量之比是； 21
（4）若取21．0 g NaHCO₃固体，加热了t₂ rnin后，剩余固体的质量为l4．8 g。如果把此剩余固体全部加入到200 mL 2 mol?L^—1的盐酸中，则充分反应后溶液中H⁺的物质的量浓度为____________（设溶液体积变化忽略不计）

Ⅰ（1）NH₃
（2）HCO₃^–+NH₃=NH₄⁺+CO₃^2–
Ⅱ．（1）冷却，使碳酸氢钠晶体析出
（2）过滤 2NaHCO₃

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
（3）Na⁺ HCO₃^- 1:2
（4）0．75 mol/L

试题分析：Ⅰ（1）向分离出NaHCO₃晶体后的母液NH₄Cl中加入过量石灰乳，发生的反应有Ca（OH）₂+2NH₄Cl=2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂，最终产物为氯化钙、氨气，其中氨气可再利用，故答案为：NH₃；
（2）通入NH₃后，溶解度较小的酸式碳酸盐转变为溶解度较大的碳酸盐的离子方程式HCO₃^–+NH₃=NH₄⁺+CO₃^2–。
Ⅱ．（1）装置丙中冷水的作用是降温，使碳酸氢钠晶体析出。
（2）由装置丙中产生的NaHCO₃发生的反应为，NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl；制取Na₂CO₃时需要过滤得到晶体，洗涤后加热灼烧得到碳酸钠；2NaHCO₃

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
（3）溶液中有关离子的物质的量的变化为：钠离子始终不变，碳酸根离子减小，碳酸氢根离子浓度增大，当碳酸根离子全部转化为碳酸氢根离子，再滴入盐酸和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳，碳酸氢根离子减小，所以c曲线表示的是碳酸氢根离子浓度变化；碳酸根离子浓度0．2mol/L；碳酸氢根离子浓度为0．1mol/L；样品中NaHCO₃和Na₂CO₃的物质的量之比是1：2；故答案为：Na⁺，HCO₃^-； 1：2；
（4）若取21g NaHCO₃固体物质的量=21g/84g/mol=0．25mol，
加热了t₁min后，剩余固体的质量为14．8g．依据化学方程式存在的质量变化计算：
2NaHCO₃=Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O    △m
2   1                      62
0．2mol 0．1mol               21g-14．8g
反应后NaHCO₃物质的量=0．25mol-0．2mol=0．05mol；NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑；消耗氯化氢物质的量0．05mol；
Na₂CO₃物质的量=0．1mol，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，消耗氯化氢物质的量0．2mol；
剩余氯化氢物质的量=0．200L×2mol/L-0．05mol-0．2mol=0．15mol，剩余溶液中c（H⁺）=
0．15mol/0．2L=0．75mol/L故答案为：0．75mol/L