Question

根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据，实验室制备纯碱Na₂CO₃的主要步骤是：将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热，控制温度在30—35 ℃，搅拌下分批加入研细的NH₄HCO₃固体，加料完毕后，继续保温30分钟，静置、过滤得NaHCO₃晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼烧2小时，制得Na₂CO₃固体。

四种盐在不同温度下的溶解度（g/100 g水）表

温度 溶解度 盐	0 ℃	10 ℃	20 ℃	30 ℃	40 ℃	50 ℃	60 ℃	100 ℃
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0	37.3	39.8
NH4HCO3	11.9	15.8	21.0	27.0	—①	—	—	—
NaHCO3	6.9	8.1	9.6	11.1	12.7	14.5	16.4	—
NH4Cl	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4	55.3	77.3

①＞35 ℃NH₄HCO₃会分解

请回答：

（1）反应温度控制在30—35 ℃，是因为若高于35 ℃，则_______________，若低于30 ℃，则_________________；为控制此温度范围，采取的加热方法为_______________________。

（2）加料完毕后，继续保温30分钟，目的是____________________。静置后只析出NaHCO₃晶体的原因是__________________。用蒸馏水洗涤NaHCO₃晶体的目的是除去_______________杂质（以化学式表示）。

（3）过滤所得母液中含有_____________（以化学式表示），需加入_______________，并作进一步处理，使NaCl溶液循环使用，同时可回收NH₄Cl。

（4）测试纯碱产品中NaHCO₃含水量的方法是：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，用物质的量浓度为c（mol·L^-1）的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色（指示+H⁺反应的终点），所用HCl溶液体积为V₁ mL，再加1—2滴甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙，所用HCl溶液总体积为V₂mL。写出纯碱样品中NaHCO₃质量分数的计算式：

NaHCO₃（%）=___________________________。

Answer 1

思路解析：侯氏制碱是利用化学平衡原理得到浓度较大的碳酸氢钠，然后再分解碳酸氢钠得到碳酸钠，同时副产氯化铵作为氮肥。

CO₂+NH₃+NaCl+H₂ONaHCO₃↑+NH₄Cl。

答案：（1）NH₄HCO₃分解  反应速率降低  水浴加热

（2）使反应充分进行  NaHCO₃的溶解度最小  NaCl、NH₄Cl、NH₄HCO₃

（3）NaHCO₃、NaCl、NH₄Cl、NH₄HCO₃    HCl

（4）c(V₂-V₁)××100%