Question

【题目】我国化学家侯德榜改革国外的制碱工艺，发明了著名的联合制碱法，其生产流程如下图所示。请根据工艺流程，回答下列问题。

沉淀池中发生反应的化学方程式是________。该工艺流程中，首先向沉淀池中加入足量饱和食盐水，然后先通入________填化学式，再通入________填化学式，使得固体B结晶析出。

请设计实验检验固体产品C中是否含有氯化钠。默认产品中的阳离子均为钠离子_________。

向母液中通入氨气并加入细小的食盐颗粒，可冷却析出副产品D，其化学式为________，剩余母液可循环利用。

煅烧炉中发生反应的化学方程式是________。所得产品C中往往还含有少量未反应的固体B。若称取mg产品并加热至恒重，剩余固体质量为，则产品中物质C的质量分数为________。

将提纯后纯净的物质B与以物质的量之比混合，置于一密闭容器内共热加热前容器内只含有固体混合物和氮气。充分反应后将剩余固体物质干燥并测定其组成。干燥后固体物质的主要成分是_____填化学式，次要成分是________填化学式，主要成分与次要成分的物质的量之比为________。

Answer 1

【答案】 取少量固体置于试管，加适量水溶解，滴加适量硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，证明产品中有；若无白色沉淀生成，证明产品中无 NaOH

【解析】

联合制碱法的原料为氨气、二氧化碳和饱和氯化钠，反应过程是向氨化的饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳气体，则A为CO2气体，反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵溶液，过滤得到碳酸氢钠固体(固体B)和含有NH4Cl溶液的母液；固体B加热分解得到纯碱(产品C)和CO2气体(A)；母液中通入NH3可析出NH4Cl(副产品D)，剩余溶液可循环利用。

沉淀池中是侯氏制碱法的主要反应原理：，该工艺主要应用相同条件下在水中溶解度小于NaCl和，所以在饱和NaCl溶液中形成过饱和溶液，使结晶析出。在实际操作中，是首先向饱和NaCl溶液中通入气体，因为氨气极易溶于水，先形成浓度较大的碱性溶液，再通入过量的气体，使之更多的转化为，然后以结晶析出；

检查中是否含有NaCl，实际就是检查是否存在，则操作步骤为：取少量固体置于试管，加适量水溶解，先滴加适量硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，证明产品中有；若无白色沉淀生成，证明产品中无；

母液为含有少量的溶液，再次通入氨气，加入食盐颗粒，使溶液中和浓度增大，所以会有固体析出；

在煅烧炉中受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；

则：质量为mg-g=g，产品中质量分数为=；

为，受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，设密闭容器内NaHCO3为3mol，Na2O2为2mol；则3molNaHCO3完全分解生成的Na2CO3、CO2和H2O均为1.5mol；由2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知，1.5mol CO2完全反应需要1.5mol Na2O2，同时生成1.5molNa2CO3，则与水反应的Na2O2为2mol-1.5mol=0.5mol，由2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2可知反应生成的NaOH为1mol，故反应结束后固体为3molNa2CO3和1molNaOH，即主要成分为，次要成分为NaOH，两者的物质的量之比为3:1。