Question

【题目】现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：

已知反应I为：NaCl + CO2 + NH3 + H2O === NaHCO3↓+ NH4Cl

（1）海水中含有大量的NaCl，以及少量的Ca2+、Mg2+、SO42等离子。

① 为得到纯净的饱和NaCl溶液，进行了如下操作。请补全操作步骤：

a．向浓缩后的海水中加入过量的氢氧化钠溶液后，过滤；

b．向滤液中加入过量___________________（填试剂名称），过滤；

c．向滤液中加入过量___________________（填试剂名称），过滤；

d．向滤液中加入足量的稀盐酸；

e．加热煮沸一段时间，得到饱和NaCl溶液。

② 步骤c中反应的离子方程式是______________________。

（2）反应II的化学方程式是_________________________。

（3）制得的纯碱中含有少量NaCl。取5.5 g纯碱样品加入足量稀硫酸，得到标准状况下1120 mL CO2。则样品中纯碱的质量分数是_________%（保留1位小数）。

Answer 1

【答案】BaCl2溶液或Ba(OH)2溶液Na2CO3溶液Ca2+ + CO32 === CaCO3↓，Ba2+ + CO32 === BaCO3↓2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑+ H2O96.4

【解析】(1)①加入氢氧化钠溶液的目的是为了除去Mg2+；除去SO42-用BaCl2溶液，除去Ca2+和过量的Ba2+用Na2CO3溶液，故可知步骤b中应加入BaCl2溶液或Ba(OH)2溶液，步骤c应加入过量的Na2CO3溶液；
②步骤c是加入过量的Na2CO3溶液以除去Ca2+和过量的Ba2+，故离子方程式为Ca2++CO32-═CaCO3↓、Ba2++CO32-═BaCO3↓；
(3)NaHCO3固体加热即可分解为CO2和Na2CO3和水，方程式为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；
(4)二氧化碳的物质的量n==0.05mol，而1molNa2CO3～1molCO2，故Na2CO3的物质的量为0.05mol，则Na2CO3的质量m=nM=0.05mol×106g/mol=5.3g，故纯碱的质量分数=×100%=96.4%。