题目内容

16．纯碱是重要的化工原料．
制备探究：如图是工业生产纯碱的主要流程示意图．

【查阅资料】
①粗盐水中含有杂质MgCl2、CaCl2；
②常温下，NH3极易溶于水，CO2能溶于水，
③NaHCO3加热易分解，Na2CO3加热不易分解．
（1）写出除去粗盐水中MgCl2的化学方程式：MgCl2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaCl．
（2）在工业生产纯碱工艺流程中，先“氨化”后“碳酸化”的目的是使溶液显碱性，更多的吸收二氧化碳，“碳酸化”时，NaCl、NH3、CO2　和H2O相互作用析出NaHCO3，写出该反应的化学方程式NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl．
（3）煅烧制得纯碱的化学方程式是2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑
（4）某海洋化工集团生产的纯碱产品中含有少量氯化钠杂质，其产品包装袋上注明：碳酸钠≥96%．为测定该产品中含碳酸钠的质量分数，进行了以下实验：取11.0g纯碱样品放入烧杯中，称得烧杯及所盛纯碱样品的总质量为158.0g，在把100g稀盐酸平均分成四份依次放入样品中，每次均充分反应，实验数据记录如下：
所加盐酸的次数第一次第二次第三次第四次
盐酸的质量/g25252525
烧杯及所盛物质总质量/g181.2204.4228.6253.6
请你据此分析计算：
①第一次加入盐酸充分反应后，生成二氧化碳的质量是1.8g．
②该产品中碳酸钠的质量分数是否合格？（写出计算过程，结果精确到0.1%）

分析 （1）应该用氢氧化钠除去氯化镁，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠；
（2）氨气溶于水后，能和水反应生成氨水，氨水显碱性；
氯化钠、氨气、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠和氯化铵；
（3）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；
（4）碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，
反应前后的质量差即为反应生成二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量可以计算碳酸钠的质量，进一步可以计算碳酸钠的质量分数．

解答 解：（1）氯化镁和氢氧化钠反应的化学方程式为：MgCl2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaCl．
故填：MgCl2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaCl．
（2）在工业生产纯碱工艺流程中，先“氨化”后“碳酸化”的目的是使溶液显碱性，更多的吸收二氧化碳；
氯化钠、氨气、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠和氯化铵的化学方程式为：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl．
故填：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl．
（3）碳酸氢钠受热分解的化学方程式为：2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑．
故填：2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑．
（4）①第一次加入盐酸充分反应后，生成二氧化碳的质量为：158.0g+25g-181.2g=1.8g，
故填：1.8．
②设产品中碳酸钠的质量为x，
碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳的总质量为：158.0g+100g-253.6g=4.4g，
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，
 106                  44
  x                  4.4g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$，
x=10.6g，
该产品中碳酸钠的质量分数为：$\frac{10.6g}{11.0g}$×100%=96.4%，
因为96.4%＞96%，因此该产品中碳酸钠的质量分数合格．

点评 因为碳酸钠和稀盐酸反应只生成一种气体二氧化碳，因此反应前后的质量差即为反应生成二氧化碳的质量，要注意理解．

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