Question

【題目】純堿是重要的化工原料

（一）制備探究：如圖是工業(yè)生產(chǎn)純堿的主要流程示意圖．

[查閱資料]

①粗鹽水中含有雜質(zhì)MgCl2、CaCl2；

②常溫下，NH3極易溶于水，CO2能溶于水，

③NaHCO3加熱易分解，Na2CO3加熱不易分解．

（1）寫出除去粗鹽水中MgCl2的化學方程式： 。

（2）在工業(yè)生產(chǎn)純堿工藝流程中，先“氨化”后“碳酸化”的目的是 ，“碳酸化”時，NaCl、NH3、CO2 和H2O相互作用析出NaHCO3，寫出該反應的化學方程式 。

（3）“碳酸化”后過濾獲得的NH4Cl可用作氮肥，也可先加熱NH4Cl溶液，再加入熟石灰獲得循環(huán)使用的物質(zhì)是 ；

（4）煅燒制得純堿的化學方程式是 。

（二）成分探究

[提出問題]純堿樣品中含有哪些雜質(zhì)？

[猜想]

猜想一：可能含有NaHCO3； 猜想二：可能含有NaCl；猜想三：NaHCO3和NaCl

[實驗探究]確定純堿中是否含NaHCO3．實驗裝置和主要實驗步驟如下：

①稱量D、E裝置總質(zhì)量為200.0g，檢查裝置的氣密性，將10.6 g純堿試樣放入錐形瓶中，按上圖組裝儀器，進行如下操作 ，后緩緩鼓入一段時間空氣；

②按一定要求正確操作后，加入足量稀硫酸，待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時，再次打開止水夾K1，從導管a處再次緩緩鼓入空氣；

③一段時間后再次稱量裝置D、E的總質(zhì)量為204.84g．

[實驗討論]

（5）步驟①中“如下操作”是指 ；

（6）裝置B中一定發(fā)生的化學反應方程式為： ；

（7）裝置B中生成CO2的質(zhì)量為4.84g，通過計算說明純堿中 含NaHCO3（填字母）。（寫出計算過程）

A．一定 B．一定不 C．可能 D．無法確定

（8）另取10.6 g樣品，加入a g 14.6%的鹽酸恰好完全反應，再將所得溶液蒸干后得到固體的質(zhì)量為W，當W的值滿足 條件時，樣品中含有NaCl。

Answer 1

【答案】（1）MgCl2+2NaOH =Mg(OH)2 ↓ +2NaCl （2） NaCl+NH3+CO2+H2O =NaHCO3 ↓ +NH4Cl。

（3）NH3 （4）2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ （5）打開K1、K2，關閉K3

（6）Na2CO3 +H2SO4=Na2SO4 + H2O+ CO2↑ （7） A （8） W>0.2331a

【解析】

試題分析：（1）除去氯化鎂，是將之轉(zhuǎn)化為沉淀而濾出，除雜的原則之一是不引入新的雜質(zhì)，故用氫氧化鈉溶液：MgCl2+2NaOH =Mg(OH)2 ↓ +2NaCl

（2）氨氣溶解于水顯堿性，二氧化碳是酸性氣體，這樣有利于溶液吸收二氧化碳,

反應的化學方程式是： NaCl+NH3+CO2+H2O =NaHCO3 ↓ +NH4Cl

（3）銨鹽能與熟石灰反應生成NH3

（4）反應前后元素的種類不變：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

（5）為了把裝置內(nèi)的空氣排出來，打開K1、K2，關閉K3

（6）樣品中含有的碳酸鈉與長頸漏斗內(nèi)的稀硫酸你發(fā)生反應，故裝置B中一定發(fā)生的化學反應方程式為：Na2CO3 +H2SO4=Na2SO4 + H2O+ CO2↑

（7）設質(zhì)量為x碳酸鈉與稀硫酸反應生成二氧化碳的質(zhì)量是4.4 g

Na2CO3 +H2SO4=Na2SO4 + H2O+ CO2↑

106 44

10.6 g x

106 ：44=10.6 g ：x 解得x=4.4 g

設質(zhì)量為y的碳酸氫鈉與稀硫酸反應生成二氧化碳的質(zhì)量是4.4 g

NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O

84 44

y 4.4 g

84 ：44=y ：4.4 g 解得y=8.4 g

因為10.6 g樣品生成CO2的質(zhì)量為4.84g，故樣品中一定含有碳酸氫鈉，故選A

（8）設a g 14.6%的鹽酸發(fā)生反應時生成氯化鈉的質(zhì)量是W，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應前后各元素的 質(zhì) 量相等，故鹽酸與生成物氯化鈉之間的對應關系是：

HCl--------NaCl

36.5 58.5

a g ×14.6% W

36.5：58.5= a g ×14.6% ：W

解得W=0.2331a

故當W>0.2331a時，樣品中一定含有NaCl