Question

1．某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研究．
【产品与原理】该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品--纯碱（Na₂CO₃）和化肥NH₄Cl．生产原理是：将NH₃和CO₂通入饱和食盐水中得到NaHCO₃和NH₄Cl的混合物，反应为：NaCl（饱和）+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl；分离出NaHCO₃，加热制得纯碱．
【生产流程】

【相关资料】（1）NH₄Cl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NH₃↑+HCl↑
（2）已知20℃时有关物质的溶解度如下（气体指1体积水中能溶解的气体体积）

物质	NaCl	NaHCO3	NH4Cl	NH3	CO2
溶解度	36.0g	9.6g	37.2g	710	0.9

【问题讨论】：
（1）氨碱工业最关键的一步是：在加压的条件下不断向饱和的氨盐水中通入二氧化碳气体，溶液中会有碳酸氢钠晶体析出．试分析该流程需要加压条件的原因是：增大CO₂的溶解度．
（2）反应①中发生了两个反应，写出中和化学方程式：NaOH+HCl═NaCl+H₂O_．
（3）溶液B中的溶质有NaHCO₃、NaCl、NH₄Cl、NH₄HCO₃四种中的任意两种（至少写出两种）．
（4）上述生产流程中可循环使用的是A、B（填序号）．
A．挥发性气体C      B．溶液D       C．氢氧化镁      D．化肥NH₄Cl
（5）在氨碱工业处理剩余的氯化铵溶液时，为何不直接蒸发结晶析出氯化铵固体？答：氯化铵受热易分解．
（6）“侯氏制碱法”制得的纯碱（Na₂CO₃）中常含有少量氯化钠，某化学兴趣小组的同学拟测定某纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数，通过下图1和图2两种方案分别测定，你认为图2方案更易产生误差，原因C装置中氢氧化钠会吸收空气中二氧化碳和水．

Answer 1

分析 （1）了解氨碱工业最关键的一步：碳酸氢钠晶体析出；
（2）根据盐的溶解性可知，在第一次反应后溶液中只剩NaCl、Na₂CO₃、NaOH，所以在加入盐酸后Na₂CO₃、NaOH可与盐酸反应生成NaCl等；
（3）由图可知，推测溶液B中的溶质；
（4）挥发性气体C是二氧化碳，溶液D是可能含有NaCl等多种溶质的混合物，因为给出的信息不足无法判断其具体组成，但二氧化碳和氯化钠在上述生产流程中都可以循环使用；
（5）根据氯化铵受热易分解的性质，进行分析；
（6）根据图2中装置内的残留二氧化碳没有被吸收，空气中的二氧化碳和水蒸气也会进入C装置进行解答．

解答 解：
【问题讨论】
（1）氨碱工业最关键的一步是：在加压的条件下不断向饱和的氨盐水中通入二氧化碳气体，溶液中会有碳酸氢钠晶体析出．试分析该流程需要加压条件的原因是：增大二氧化碳在水中的溶解度；
（2）由图可知，反应①中与盐酸反应的物质有NaOH和Na₂CO₃，故反应方程式为：NaOH+HCl═NaCl+H₂O或Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）由图可知，溶液B中的溶质有NaHCO₃、NaCl、NH₄Cl三种；
（4）挥发性气体C是二氧化碳，溶液D是可能含有NaCl等多种溶质的混合物，因为给出的信息不足无法判断其具体组成，但二氧化碳和氯化钠在上述生产流程中都可以循环使用，即A、B；
（5）在氨碱工业处理剩余的氯化铵溶液时．因为氯化铵受热易分解，所以不直接蒸发结晶析出氯化铵固体．
（6）图2中装置内的残留二氧化碳没有被吸收，空气中的二氧化碳和水蒸气也会进入C装置．故答案为：装置内的残留二氧化碳没有被吸收，空气中的二氧化碳和水蒸气也会进入C装置．
故答案为：【问题讨论】（1）增大二氧化碳在水中的溶解度
（2）NaOH+HCl═NaCl+H₂O或者Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
（3）NaHCO₃和NH₄Cl；
（4）AB；
（5）氯化铵受热易分解
（6）2，C装置中氢氧化钠会吸收空气中二氧化碳和水

点评 本题难度较大，考查了多方面的化学知识，要想做对此题必须知识全面，再加上足够的细心和耐心才行．