题目内容

2.工业上采用氨碱法生产纯碱(Na2CO3),主要流程如下所示:饱和食盐水$→_{①}^{吸氧}$饱和氨盐水$→_{②}^{碳酸化}$碳酸氢钠$→_{③}^{加热}$纯碱
(1)写出②和③两步反应的化学方程式:NH3+H2CO3+NaCl═NaHCO3+NH4Cl、2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑;
(2)我国化学家侯德榜在氨碱法的基础上创立的“侯氏制碱法”,是向滤出NaHCO3晶体后的NaCl溶液中加入NaCl粉末,析出可用作肥料的NH4Cl和NaCl的溶解度曲线如图所示.
①写出P点表示的意义t1℃时NH4Cl和NaCl的溶解度相等;
②将t2℃时,NH4Cl饱和溶液的温度降到t1℃,溶液中NH4Cl的质量分数会变小(填“变大”“变小”或“不变”)
③当NH4Cl固体中含有少量NaCl时,可采用降温结晶的方法提纯NH4Cl,请说明提纯的原理:NH4Cl溶解度受温度影响较大,而NaCl溶解度受温度影响不大,降温时NH4Cl结晶析出,而NaCl不能.

分析 (1)据反应流程图分析发生的化学反应,据此写化学方程式;
(2)①溶解度曲线的交点表示该温度下两物质的溶解度相等;
②氯化铵的溶解度随温度的降低而减小,并结合溶质的质量分数分析解答;
③据氯化铵和氯化钠的溶解度受温度影响情况分析提纯氯化铵的原理

解答 解:(1)②中发生的化学反应是:NH3+H2CO3+NaCl═NaHCO3+NH4Cl,③中发生的反应是2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑;
(2)①t1℃时NH4Cl和NaCl的溶解度曲线交于一点,二者的溶解度相等;
②由图可知:NH4Cl的溶解度随温度的降低而减小,所以将t2℃时NH4Cl饱和溶液的温度降到t1℃,溶解度减小,会析出溶质,溶剂的质量不变,所以溶液中NH4Cl的质量分数会 变小;
③NH4Cl的溶解度受温度的影响较大,而NaCl溶解度受温度影响不大,所以当NH4Cl固体中含有少量NaCl时,可采用降温结晶的方法提纯NH4Cl;
故答案为:
(1)NH3+H2CO3+NaCl═NaHCO3+NH4Cl;2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑;
(2)①t1℃时NH4Cl和NaCl的溶解度相等;
②变小;
③NH4Cl溶解度受温度影响较大,而NaCl溶解度受温度影响不大,降温时NH4Cl结晶析出,而NaCl不能

点评 会据物质的溶解度曲线和化学反应流程图分析解答相关问题,考查了学生对相关知识的掌握和应用.

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