Question

15．（1）碳酸钠是玻璃、造纸、肥皂、洗涤剂、纺织、制革等工业的重要原料，它属于盐（填“酸”、“碱”或“盐”）．
（2）无水碳酸钠的工业制法主要有氨碱法和联合制碱法两种．氨碱法即以食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气（极易溶于水）为原料来制取纯碱．工业上是用N₂和H₂在高温、高压和催化剂条件下合成氨的．实验室一般用氯化铵和消石灰共热来制备少量的氨气，该反应的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑，
制取和收集氨气可用如图中的AD装置．

（3）实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体，发生装置可选择图中的B（填仪器字母），反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（4）实验室用B装置制取氧气，反应的化学方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（5）某海洋化工集团用氨碱法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，再把100g稀盐酸平均分成四份依次加入样品中，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
烧杯及所盛物质的总质量/g	181.2	204.4	228.6	253.6

请你据此分析计算：
①第一次加入稀盐酸充分反应后，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？（要求写出计算过程，结果精确到0.1%）

Answer 1

分析 （1）碳酸钠属于盐；
（2）氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、水和氨气；
氨气密度比空气小，易溶于水；
（3）石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
二氧化碳密度比空气大，能够溶于水；
（4）通常情况下，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气；
（5）碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，根据反应的化学方程式和提供的数据可以进行相关方面的计算和判断．

解答 解：（1）碳酸钠是玻璃、造纸、肥皂、洗涤剂、纺织、制革等工业的重要原料，它属于盐．
故填：盐．
（2）氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、水和氨气，反应的化学方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
利用氯化铵和氢氧化钙制取氨气需要加热，应该用A装置作为发生装置；
氨气密度比空气小，可以用向下排空气法收集，即用D装置收集，易溶于水，不能用排水法收集．
故填：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；AD．
（3）实验室常用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体，反应不需要加热，发生装置可选择图中的B装置；
反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
故填：B；CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（4）实验室用B装置制取氧气时不需要加热，应该是利用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（5）①第一次加入稀盐酸充分反应后，生成二氧化碳的质量是：158.0g+25g-181.2g=1.8g．
故填：1.8．
②设碳酸钠质量为x，
由表中数据可知，反应生成二氧化碳质量为：158.0g+75g-228.6g=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%，
碳酸钠＞96%，合格．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．