Question

9．我国化工专家侯德榜曾为世界制碱工业作出了突出贡献．“侯氏制碱法”是以食盐、氨气、二氧化碳等为原料先制得NaHCO₃，进而生产出纯碱．其生产过程用化学方程式可简要表示为：
①NH₃+H₂O+CO₂=NH₄HCO₃；②NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl；③2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
（1）“侯氏制碱法”生产过程中末涉及到的基本反应类型是A．
A．置换反应；B．化合反应；C．分解反应；D．复分解反应
（2）第②步中加入的是磨细的食盐粉，食盐磨细的目的是加快氯化钠的溶解速率．
若第②步中得到的NaHCO₃中含有少量的NH₄HCO₃，但不会影响产品Na₂CO₃的纯度，原因是NH₄HCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O+CO₂↑（用化学方程式表示）．
（3）若纯碱中含有NaHCO₃杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，用图中的装置进行实验．主要实验步骤如下：
用天平准确称量出干燥试管的质量为20.2克，然后称取4.0克已研碎的纯碱样品并放入干燥的试管中．用酒精灯加热，待充分反应并冷却后，在天平上称出试管和碳酸钠的质量23.5克．
①停止加热前，要进行的操作是把导管移出烧杯．
②该试样中纯碱的质量分数为52.5%．

Answer 1

分析 （1）根据反应物、生成物种类可以判断反应类型；
（2）氯化钠颗粒越小，溶解速率越快；
碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳；
（3）为了防止液体倒流入试管，停止加热前，要进行的操作是把导管移出烧杯；
碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算．

解答 解：（1）①NH₃+H₂O+CO₂=NH₄HCO₃，属于化合反应；
②NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl，属于复分解反应；
③2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，属于分解反应，因此“侯氏制碱法”生产过程中末涉及到的基本反应类型是置换反应．
故填：A．
（2）第②步中加入的是磨细的食盐粉，食盐磨细的目的是加快氯化钠的溶解速率；
若第②步中得到的NaHCO₃中含有少量的NH₄HCO₃，但不会影响产品Na₂CO₃的纯度，原因是：碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：NH₄HCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O+CO₂↑．
故填：加快氯化钠的溶解速率；NH₄HCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O+CO₂↑．
（3）若纯碱中含有NaHCO₃杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，用图中的装置进行实验．主要实验步骤如下：
用天平准确称量出干燥试管的质量为20.2克，然后称取4.0克已研碎的纯碱样品并放入干燥的试管中．用酒精灯加热，待充分反应并冷却后，在天平上称出试管和碳酸钠的质量23.5克．
①停止加热前，要进行的操作是把导管移出烧杯．
故填：把导管移出烧杯．
②设碳酸氢钠质量为x，
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，固体质量差
168                  106                           168-106=62
x                                               20.2g+4.0g-23.5g=0.7g
$\frac{168}{x}$=$\frac{62}{0.7g}$，
x=1.9g，
该试样中纯碱的质量分数为：$\frac{4.0g-1.9g}{4.0g}$×100%=52.5%，
故填：52.5%．

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．