题目内容

【题目】我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献。如图为联合制碱法的主要过程(部分物质已略去)。

资料:ⅰ.沉淀池中的反应为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

ⅱ.溶解度

物质

NaCl

NH4HCO3

NaHCO3

NH4Cl

20°C溶解度/g

36.0

21.7

9.6

37.2

(1)煅烧炉中反应的化学方程式是___,物质X是___(填化学式)。

(2)下列说法正确的是__(填字母)。

A.沉淀池中有NaHCO3析出,因为一定条件下NaHCO3的溶解度最小

B.滤液中主要含有NaCl、Na2CO3和NH4Cl

C.设计循环的目的是提高原料的利用率

(3)工业可用纯碱代替烧碱生产某些化工产品,如用饱和纯碱溶液与Cl2反应可制得一种在生产生活中常用于漂白、消毒的物质,同时有NaHCO3生成,该反应的化学方程式是___。

(4)某纯碱样品中含杂质NaCl,取质量为ag的样品,加入足量的稀盐酸,充分反应后,加热、蒸干、灼烧,得到bg固体物质,则此样品中Na2CO3的质量分数为__。

【答案】2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O CO2 AC 2Na2CO3+Cl2+H2O=NaCl+NaClO+2NaHCO3 ×100%

【解析】

(1)沉淀池中的反应为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,则煅烧炉中对沉淀池形成的碳酸氢钠进行高温煅烧分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,根据图示煅烧炉中产生的物质X可用于沉淀池的循环使用,则物质X是CO2;

(2)A. 根据题干提供的溶解度表格资料,沉淀池中有NaHCO3析出,因为一定条件下NaHCO3的溶解度最小;

B. 沉淀池中的反应为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,过滤后滤液中主要含有的是NH4Cl;

C. 沉淀池和煅烧炉中反应得到的产物都可作为制取纯碱的原料,故设计循环的目的是提高原料的利用率;

(3)根据题意,可将反应看做两步发生,首先氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸和次氯酸在于碳酸钠溶液反应生成次氯酸钠和碳酸氢钠;

(4)ag的样品,加入足量的稀盐酸,碳酸钠与盐酸充分反应后生成氯化钠,反应方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,加热、蒸干、灼烧,得到bg固体物质为氯化钠。根据反应前后钠原子守恒,设杂质NaCl的物质的量为xmol,碳酸钠的物质的量为ymol,则

58.5x+106y=a,x+2y=,解得y=mol,碳酸钠的质量=nM=mol×106g/mol=g,则此样品中Na2CO3的质量分数为=;

(1)沉淀池中的反应为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,则煅烧炉中对沉淀池形成的碳酸氢钠进行高温煅烧分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,化学方程式是2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,根据图示煅烧炉中产生的物质X可用于沉淀池的循环使用,则物质X是CO2,

故答案为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;CO2;

(2)A. 根据题干提供的溶解度表格资料,沉淀池中有NaHCO3析出,因为一定条件下NaHCO3的溶解度最小,故A正确;

B. 沉淀池中的反应为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,过滤后滤液中主要含有的是NH4Cl,故B错误;

C. 沉淀池和煅烧炉中反应得到的产物都可作为制取纯碱的原料,故设计循环的目的是提高原料的利用率,故C正确;

故答案为AC;

(3)根据题意,可将反应看做两步发生,首先氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸和次氯酸再与碳酸钠溶液反应生成次氯酸钠和碳酸氢钠,则反应的化学方程式是2Na2CO3+Cl2+H2O=NaCl+NaClO+2NaHCO3,

故答案为:2Na2CO3+Cl2+H2O=NaCl+NaClO+2NaHCO3;

(4)ag的样品,加入足量的稀盐酸,碳酸钠与盐酸充分反应后生成氯化钠,反应方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,加热、蒸干、灼烧,得到bg固体物质为氯化钠。根据反应前后钠原子守恒,设杂质NaCl的物质的量为xmol,碳酸钠的物质的量为ymol,则

58.5x+106y=a,x+2y=,解得y=mol,碳酸钠的质量/span>=nM=mol×106g/mol=g,则此样品中Na2CO3的质量分数为=,

故答案为:×100%。

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