题目内容

我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出的贡献。

工业上用侯氏制碱法制得的纯碱中含有一定量的氯化钠杂质。现称取只含氯化钠杂质的纯碱样品11g，全部溶解在50g水中，当加入稀盐酸64.4g时，恰好完全反应，所得溶液的质量为121g。试求：

（1）该纯碱样品的纯度（计算结果精确到0.1%）

（2）所得溶液中溶质的质量分数。

解：反应放出的CO2的质量为：

   64.4g+50g+11g-121g=4.4g

设参加反应的Na2CO3质量为x，生成的NaCl的质量为y

Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O

106                                2×58.5  44

x           y      4.4g

106 : 44 =x : 4.4g     x=10.6g

117 : 44 = y:4.4g     y=11.7g

碳酸钠纯度为：(10.6g÷11g)×100% = 96.4%

纯碱样品中NaCl的质量为：11g-10.6g=0.4g

反应后溶液中NaCl的质量为：11.7g+0.4g=12.1g

反应后溶液中NaCl的质量分数为：

 (12.1g÷121g)×100%=10%

答：略

练习册系列答案
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7、我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出的贡献．他以食盐、水、氨气、二氧化碳为原料，先制得碳酸氢钠和氯化铵，进而生产出纯碱．下表是几种物质在不同温度时的溶解度：
（1）从表中数据可以看出，温度对
NaCl
的溶解度影响不大．
（2）要使NH4Cl饱和溶液中的NH4Cl结晶析出，在
较低
（填“较高”或“较低”）温度下进行比较合适．
  0℃   20℃   40℃   60℃
 NaHC03    6.9    9.6    2.7   6.4
  NaCl   35.7   35.8    6.6   37.3
  NH4Cl   29.4   37.2   45.8   55.2
（3）“侯氏制碱法”制NaHCO3的方程式是NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3+NH4Cl，该反应能进行的原因是
有溶解度较小的NaHCO3产生
．
我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出的贡献．工业上用侯氏制碱法制得的纯碱中含有一定量的氯化钠杂质．现称取只含氯化钠杂质的纯碱样品l1g，全部溶解在50g水中，当加入稀盐酸64.4g时，恰好完全反应，所得溶液的质量为121g．
试求：
（1）该纯碱样品的纯度（计算结果精确到0.1%）
（2）所得溶液中溶质的质量分数．
29、我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出的贡献．他以食盐、水、氨气、二氧化碳为原料，先制得碳酸氢钠和氯化铵，进而生产出纯碱．下表是几种物质在不同温度时的溶解度．
0℃ 20℃ 40℃ 60℃
NaHCO3 6.9 9.6 12.7 16.4
NaCl 35.7 35.8 36.6 37.3
NH4Cl 29.4 37.2 45.8 55.2
（1）从表中数据可以看出，温度对
氯化钠
的溶解度影响不大．
（2）要使NH4Cl饱和溶液中的NH4Cl结晶析出，在
较低
（填“较高”或“较低”）温度下进行比较合适．
（3）“侯氏制碱法”制NaHCO3的化学方程式是NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl，该反应能进行的原因是
有溶解度较小的NaHCO3产生．
．
（2012?扬中市模拟）我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献．他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱．有关反应的化学方程式为：
NH3+CO2+H2O═NH4HCO3；
NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl；
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
回答下列问题：
（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是
c
c
（填字母标号）．
a．碳酸氢钠难溶于水    b．碳酸氢钠受热易分解    c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出
（2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验．
①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）．

试回答下列有关问题：
（Ⅰ）乙装置中的试剂是 饱和的碳酸氢钠溶液，作用是
吸收甲装置可能挥发出的氯化氢气体
吸收甲装置可能挥发出的氯化氢气体
；
（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是
吸收末反应的NH3
吸收末反应的NH3
；
（Ⅲ）实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是
过滤
过滤
（填分离操作的名称）．
②另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验．
（Ⅰ）实验时，须先从
a
a
管通入
氨气
氨气
气体；
（Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是
增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率
增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率
；
（3）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：
用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应．（或往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等．其他合理方法均可）
用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应．（或往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等．其他合理方法均可）
．
（4）“纯碱中常常会混有少量氯化钠．”某研究性学习小组以一包纯碱（只考虑含氯化钠）为研究对象，探究纯碱样品中碳酸钠的含量．
【实验设计】
甲方案
Ⅰ．设计思路：根据样品与氯化钙溶液反应生成沉淀碳酸钙的质量，求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数．
Ⅱ．操作步骤：称取13.25g纯碱样品，加入过量的氯化钙溶液，充分搅拌．过滤、洗涤、干燥，得到的白色沉淀10.00g．
Ⅲ．数据处理：请根据上述实验数据，计算该样品中碳酸钠的质量分数．
计算过程：
解：设纯碱样品中含Na2CO3的质量为x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
纯碱样品中Na2CO3的质量分数为
10.6g
13.25g
×100%=80%
解：设纯碱样品中含Na2CO3的质量为x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
纯碱样品中Na2CO3的质量分数为
10.6g
13.25g
×100%=80%


乙方案
I．设计思路：根据样品（质量为a g）与稀硫酸完全反应生成二氧化碳的质量（质量为b g），求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数．
II．实验结论：
（1）当a、b的质量关系满足
a
b
=
53
22
（或22a=53b；或a=
53
22
b等）
a
b
=
53
22
（或22a=53b；或a=
53
22
b等）
（填写含a、b字母的表达式，下同）时，纯碱样品中只含有碳酸钠，样品中碳酸钠的质量分数是100%．
（2）当a、b的质量关系满足
a
b
＞
53
22
a
b
＞
53
22
时，纯碱样品室有碳酸钠和少量氯化钠组成的混合物，样品中碳酸钠的质量分数是
53b
22a
×100%
53b
22a
×100%
．
【实验评价】
误差分析：
（一）甲方案中，白色沉淀的质量在过滤、干燥等操作过程中会有所损耗，造成计算结果与实际值相比偏小．如果将氯化钙溶液换成氯化钡溶液，则可以使误差减小，理由是
BaCl2比CaCl2的相对分子质量大，产生的沉淀质量大，称量误差小
BaCl2比CaCl2的相对分子质量大，产生的沉淀质量大，称量误差小
．
（二）乙方案中，有部分生成的二氧化碳气体因溶解于水而没有全部逸出，造成计算结果与实际值相比
偏小
偏小
（填“偏大”、“偏小”、或“不变”）．
（2007?资阳）我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出贡献．其制碱方法是在工业生产中充分利用了原料，并在制碱的过程中同时得了另一种重要的化工产品．“侯氏制碱法”制碱过程中的一个重要反应是：NaCl+CO2+NH3+H2O=X+NH4Cl．
（1）该反应产物中X的化学式为：
NaHCO3
NaHCO3
；
（2）X与酸的反应是泡沫灭火器中产生大量灭火气体的基本反应原理，写出X与盐酸反应的化学方程式：
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
；
（3）NH4Cl是制碱过程中得到的一重要化工产品，也是重要的化学肥料．NH4Cl中N元素的质量分数为：
26.2%
26.2%
．

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