Question

6．碳酸钠用途非常广泛，重要的化工原料．我国科学家侯德榜于1921 年创造了著名的“联合制碱法”，并在天津塘沽兴建了中国最早的制碱厂“永利制碱厂”．其主要生产过程如下：
（1）首先制取碳酸氢铵：NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃，该反应的基本反应类型为化合反应．
（2）第二步是用食盐与NH₄HCO₃反应．原料食盐来源于的渤海湾，从海水中提取粗盐．该粗盐主要含有氯化钠，还含有少量的氯化钙、氯化镁和硫酸钠．为得到纯净的食盐水将粗盐水进行如下净化过程：

①从粗盐水中析出硫酸钠晶体其原理是降温结晶
②碱A 是由郊县的石灰石资源得到的，则过量的碱A 和粗盐水中的物质反应的方程式为Ca（OH）₂+MgCl₂=CaCl₂+Mg（OH）₂↓
③加入的盐B 是，滤渣中含有的物质是Mg（OH）₂、CaCO₃
④查阅资料得知NaCl、NH₄HCO₃、NaHCO₃、NH₄Cl 在30℃时的溶解度如表所示：

温度	NH4Cl	NH4HCO3	NaHCO3	NaCl
30℃	41.1g	27.0g	11.1g	36.3g

请根据溶解度表所提供的信息，写出该步制碱法中复分解反应的化学方程式NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl
（3）第三步加热碳酸氢钠：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 （1）根据化学反应反应物和生成物的种类即可判断反应的类型进行解答；
（2）①根据硫酸钠的溶解度随温度变化明显而氯化钠的溶解度受温度变化不明显进行解答；
②要除去粗盐中含有的氯化镁，可以加入氢氧化钙进行解答；
③要除去氯化钙可以加入碳酸钠，加入的碳酸钠能与过量的氢氧化钙反应，加入的B盐为碳酸钠进行解答；
④根据第二步食盐与NH₄HCO₃反应是复分解反应，以及碳酸氢钠的溶解度较小的信息书写方程式．

解答 解：（1）NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃中，反应物有三种，生成物是一种，所以属于化合反应；
（2）①硫酸钠的溶解度随温度变化明显而氯化钠的溶解度受温度变化不明显，所以从粗盐水中析出硫酸钠晶体其原理是降温结晶；
②要除去粗盐中含有的氯化镁，可以加入氢氧化钙生成氯化钙和氢氧化镁沉淀，化学方程式为：Ca（OH）₂+MgCl₂=Mg（OH）₂↓+CaCl₂；
③要除去氯化钙可以加入碳酸钠，加入的碳酸钠能与过量的氢氧化钙反应，加入的B盐为碳酸钠，反应后生成碳酸钙沉底和氢氧化镁沉淀，所以滤渣中含有的物质是Mg（OH）₂、CaCO₃；
④食盐与NH₄HCO₃反应是复分解反应，根据反应特点“两交换，价不变”判断，产物是氯化铵和碳酸氢钠，碳酸氢钠的溶解度较小，易结晶析出，可视为沉淀，化学方程式为：NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl．
故答案为：（1）化合反应；
（2）①降温结晶；
②Ca（OH）₂+MgCl₂=CaCl₂+Mg（OH）₂↓；
③Na₂CO₃，CaCO₃、Mg（OH）₂；
④NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl．

点评 本题考查了碳酸钠的制取，完成此题，可以依据题干提供的信息结合已有的知识进行，难度较大．