Question

工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：

完成下列填空：
（1）沉淀剂A来源于石灰窑厂，写出A、B的化学式．A

 

  B

 

（2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、

 

、沉淀、

 

、

 

．
（3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象

 

．碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是

 

．
（4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是

 

（填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法：

 

．
（5）向滤液D中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有

 

（填a、b、c字母）．这样做使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了

 

 的循环，这就是有名的侯氏制碱法．
a．增大NH₄⁺的浓度，使NH₄Cl更多地析出
b．使NaHCO₃更多地析出
c．使NaHCO₃转化为Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl纯度
（6）产品纯碱中含有碳酸氢钠．如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：

 

（注明你的表达式中所用的有关符号的含义）

Answer 1

分析：（1）加入试剂除去粗盐中的杂质；
（2）根据实验室提纯粗盐的整个操作过程来回答；
（3）根据碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠；
（4）根据题意知道通入二氧化碳后主要发生复分解反应结合质量守恒定律得知溶液中主要是NH₄Cl来回答；根据氯离子的检验方法；
（5）滤液D最主要的成分是NH₄Cl，通氨气，能促进晶体析出；
（6）根据碳酸氢钠受热易分解和碳酸钠受热稳定的性质来回答．

解答：解：（1）加入试剂除去粗盐中的杂质镁离子等，所以A、B的化学式为Ca（OH）₂；Na₂CO₃；故答案为：Ca（OH）₂；Na₂CO₃；
（2）实验室提纯粗盐的整个操作过程为：取样、溶解、沉淀、过滤、蒸发、冷却结晶、过滤、烘干几步，故答案为：溶解；过滤；蒸发结晶；
（3）纯碱生产中碳酸化时，会看到溶液中析出碳酸氢钠晶体，这是由于碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠，
故答案为：有晶体析出；碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大；
（4）根据操作过程，氨化后通入二氧化碳的溶液发生复分解反应：H₂O+CO₂+NH₃+NaCl=NaHCO₃+NH₄Cl，最终得到NH₄Cl还有NaHCO₃等，碳酸氢钠溶解度很小而结晶，故酸化后滤液的主要成分为：NH₄Cl；检验其中的氯离子时，要经过取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子，
故答案为：NH₄Cl；取少量滤液，先加硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，有白色沉淀，该阴离子是氯离子；
（5）滤液D最主要的成分是NH₄Cl，通氨气，增大NH₄⁺的浓度，使NH₄Cl更多地析出，溶液中剩余的氯化钠重新利用；
故答案为：a；析出NH₄Cl后的母液重新氨化；
（6）假设加热前纯碱的质量为m₁，加热后的质量为m₂，则加热损失的质量为：m₁-m₂，故纯碱中含有的碳酸氢钠的质量分数为

84(m1-m2)

31m1

（m₁为加热前纯碱的质量，m₂为加热后的质量），故答案为：

84(m1-m2)

31m1

（m₁为加热前纯碱的质量，m₂为加热后的质量）．

点评：本题以工业生产纯碱的工艺流程为背景，考查了物质的提纯、化学实验基本操作、实验结果的处理等知识，难度中等．