题目内容

14.如图所示是某化学小组参观制碱厂后,绘制的该厂生产纯碱的工业流程.

(1)流程Ⅰ中操作①和操作②的顺序不能颠倒,原因是如果颠倒,过量的氢氧化钙和新生成的氯化钙无法除去.
(2)操作X的名称是过滤;在实验室进行该操作时使用玻璃棒的作用是引流;流程Ⅰ进行操作X后所得溶液的溶质是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠.
(3)流程Ⅱ中铵盐水吸收二氧化碳反应后,生产的碳酸氢钠达到一定浓度时,会首先从溶液中结晶析出,说明此时碳酸氢钠的溶解度小于(选填“大于”或“小于”)氯化铵的溶解度.写出流程Ⅱ发生的总反应的化学方程式NaCl+H2O+NH3+CO2═NaHCO3+NH4Cl.
(4)煅烧碳酸氢钠固体反应的化学方程式为2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O.
(5)小组同学为了测定该厂生产的纯碱是否属于优等品(国家规定:优等品中碳酸钠的质量分数不低于99.2%),进行了如下操作:称取样品10.65g,加水完全溶解,向其中加入足量氢氧化钡溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥得到19.70g固体.请通过计算判断该厂的产品是否属于优等品.(杂质可溶于水且不与氯化钡反应).

分析 (1)根据碳酸钠的作用进行解答;
(2)将沉淀从溶液中分离用过滤,室进行该操作时使用玻璃棒的作用是引流;根据反应情况判断溶液中的溶质;
(3)根据工业制纯碱的反应进行解答;
(4)根据碳酸氢钠受热分解生成物为碳酸钠、水和二氧化碳分析;
(5)根据沉淀的质量计算碳酸钠的质量,从而计算碳酸钠的质量分数,判断产品的等级.

解答 解:(1)流程图Ⅰ是依次向粗盐水中加入Ca(OH)2和Na2CO3,二者加入的顺序不能颠倒,如果颠倒,过量的氢氧化钙和新生成的氯化钙无法除去;
(2)将沉淀从溶液中分离用过滤,室进行该操作时使用玻璃棒的作用是引流;流程Ⅰ中发生的反应有:Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl、Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH,碳酸钠过量,故过滤后所得溶液的溶质是:氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠;
(3)碳酸氢钠达到一定浓度时,会首先从溶液中结晶析出,说明此时碳酸氢钠的溶解度小于氯化铵;根据氯化钠、水、氨气和二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氯化铵,发生的总反应:NaCl+H2O+NH3+CO2═NaHCO3+NH4Cl;
(4)碳酸氢钠受热分解生成物为碳酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为:2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O;
(5)设产生19.7g碳酸钡沉淀需要碳酸钠的质量为 x
Na2CO3+Ba(OH)2═BaCO3↓+2NaOH
106                            197
x                                19.7g
$\frac{106}{197}=\frac{x}{19.7g}$
解之得:x=10.6g
所以样品中Na2CO3质量分数为:$\frac{10.6g}{10.65g}$×100%=99.5%>99.2%,因此属于优等品.
故答案为:(1)如果颠倒,过量的氢氧化钙和新生成的氯化钙无法除去;
(2)过滤;引流;氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠;
(3)小于;NaCl+H2O+NH3+CO2═NaHCO3+NH4Cl;
(4)2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O;
(5)属于优等品.

点评 本题考查利用课本知识解决新问题能力,能加深学生对课本知识的理解,训练学生的思维能力.

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