Question

【题目】I.中国的侯德榜对索尔维制碱法进行了改进，将合成氨工业与纯碱工业联合，发明了侯氏制碱法，又称联合制碱法，生产流程可以表示如图所示（代表所需物质，代表产品）

在上述工业流程中：

（1）产品N的化学式__________，所需物质A的名称____________，B的电子式____________。

（2）侯德榜制碱法的原理是_____________________________________（用化学方程式表示）。操作X的名称是_________________________。

II.利用侯德榜原理制备的纯碱中含有少量NaCl等杂质，利用下列装置可用来测定纯碱中的Na2CO3的质量分数。

实验步骤如下：

①如图所示，组装好实验仪器，并检查其气密性；

②准确称取盛有碱石灰的干燥管D的质量（设为m1g）；

③准确称取一定量的纯碱（设为ng），并将其放进广口瓶B内；

④从分液漏斗中缓缓滴入一定量的稀硫酸，并从前端缓缓地鼓入空气，至B反应器中不再产生气体为止；

⑤准确称取干燥管D的总质量（设为m2g）

根据上述实验，回答下列问题：

（3）该实验进行到操作④时，要缓缓鼓入空气，鼓入空气的作用是__________________________。装置A中的液体应选用___________。

（4）装置B与D之间必须添加一装置C，否则使测定结果偏高。在空白框内画出该装置C，装置中盛放的是__________。

（5）根据此实验，计算出纯碱中Na2CO3的质量分数为_________________（用m1、m2、n表示）。如果缺少装置E，则实验所得纯碱样品的纯度会_________（“偏高”、“偏低”、或“无影响”）。

Answer 1

【答案】NH4Cl 氨气 NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl 过滤 确保CO2充分被吸收 氢氧化钠溶液 浓硫酸 偏高

【解析】

联合制碱法：以食盐、氨和二氧化碳为原料来制取纯碱，二氧化碳在水中的溶解度小，与水反应形成不稳定的碳酸，而把二氧化碳通入溶有氨气而呈碱性的水中，会使生成的碳酸与氨水发生反应，而增大二氧化碳气体的吸收，将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀，A为NH3，B为CO2，反应为：CO2+H2O+NaCl+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl，经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体，再加热制得纯碱产品。

（1）产品N是氯化铵，化学式为NH4Cl，所需物质A的名称是氨气，CO2的电子式：；

（2）侯德榜制碱法的原理是NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；操作X后得滤液和固体，则操作为过滤；

（3）该实验进行到操作④时，要缓缓鼓入空气，鼓入空气的作用是确保CO2充分被吸收；为防止空气中的CO2造成实验误差，装置A中的液体应选用氢氧化钠溶液；

（4）装置B与D之间必须添加一装置C，吸收水分，否则使测定结果偏高；装置C为：，装置中盛放的是浓硫酸；

（5）根据此实验，干燥管D增加二氧化碳质量g，通过差量法可知，纯碱中Na2CO3的质量分数为，如果缺少装置E，外界的二氧化碳、水蒸气会被干燥管D吸收，则实验所得纯碱样品的纯度会偏高。