Question

（2011?大同模拟）技术的发展与创新永无止境，我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图：

（1）向沉淀池中要通入CO₂和氨气，应选通入

NH₃

（填化学式）．原因是

二氧化碳在水中的溶解度较小，氨气极易溶于水，所以应该先通氨气有利于吸收二氧化碳

．
（2）沉淀池中发生的化学反应方程式是

NH₃+H₂O+CO₂+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓

．
（3）母液中的溶质主要是

NH₄Cl

．向母液中通氨气加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通入氨气的作用是

增大铵根离子浓度，使氯化铵更多析出

．
（4）使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了

Ⅰ

（填上述流程中的编号）的循环，物质X是

CO₂

从沉淀池中提取沉淀的操作是

过滤

．
（5）写出煅烧炉中发生反应的化学方程式

2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

．
（6）这样制得的产品碳酸钠中可能含有的杂质是

NaCl

（填化学式），为检验该杂质的存在，具体操作是

取少量试样溶解，加用硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀说明含有氯化钠，否则，没有氯化钠

．

Answer 1

分析：（1）氨气极易溶于水，二氧化碳在水中的溶解度较小；
（2）饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体；
（3）根据反应方程式确定母液中的溶质，铵根离子浓度越大越有利于氯化铵析出；
（4）循环Ⅰ中的氯化钠有又返回到沉淀池；
（5）高温下，碳酸氢钠不稳定易分解；
（6）碳酸钠中可能含有氯化钠，氯离子和硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀．

解答：解：（1）二氧化碳在水中的溶解度较小，氨气极易溶于水，所以应该先通氨气有利于吸收二氧化碳，
故答案为：NH₃；二氧化碳在水中的溶解度较小，氨气极易溶于水，所以应该先通氨气有利于吸收二氧化碳；
（2）氨气、二氧化碳、水和氯化钠发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵，反应方程式为NH₃+H₂O+CO₂+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓，
故答案为：NH₃+H₂O+CO₂+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（3）根据NH₃+H₂O+CO₂+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓及流程图知，母液中溶质为氯化铵，向母液中通氨气加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通入的氨气和水反应生成一水合氨，一水合氨电离出铵根离子，铵根离子浓度增大有利于析出氯化铵，
故答案为：NH₄Cl；增大铵根离子浓度，使氯化铵更多析出；
（4）循环Ⅰ是将未反应的氯化钠返回沉淀池中，煅烧碳酸氢钠时生成二氧化碳、二氧化碳能循环利用，所以X是CO₂，从固液混合物中分离出固体的方法为过滤，
故答案为：Ⅰ；CO₂；过滤；
（5）碳酸氢钠不稳定，在加热条件下能分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应方程式为 2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
故答案为：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
（6）可能含有氯化钠杂质，氯离子能和硝酸酸化的硝酸银反应生成白色沉淀，所以检验氯离子的方法为：取少量试样溶解，加用硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀说明含有氯化钠，否则，没有氯化钠，
故答案为：NaCl；取少量试样溶解，加用硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀说明含有氯化钠，否则，没有氯化钠．

点评：本题考查了实验方案的设计，明确物质的性质是解本题关键，了解制备原理，知道常见阴阳离子的检验方法、物质分离的方法，难度中等．