Question

6．工業(yè)上采用氨堿法生產(chǎn)純堿，主要流程如圖1，請(qǐng)據(jù)圖回答相關(guān)問題．

上述過程的化學(xué)原理為：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃+NH₄Cl
（1）氨堿法生產(chǎn)所得產(chǎn)品為純堿，向純堿水溶液中滴入無色酚酞試液顯紅色．
（2）從步驟①提取粗鹽常用蒸發(fā)結(jié)晶（填“蒸發(fā)結(jié)晶”或“降溫結(jié)晶”）方法．
（3）氨氣極易溶于水，且與水反應(yīng)生成一水合氨（NH₃•H₂O），我們從酸堿反應(yīng)的角度知道：在用氨堿法生產(chǎn)純堿過程中，先向飽和食鹽水中通入氨氣，制成飽和氨鹽水，再向其中通過二氧化碳，其原因是飽和氨鹽水顯堿性，有利于吸收二氧化碳．
（4）氨鹽水吸收二氧化碳后生成的碳酸氫鈉和氯化銨，首先結(jié)晶析出的物質(zhì)是碳酸氨鈉，根據(jù)溶解度曲線（如圖2）和兩者的質(zhì)量關(guān)系分析原因相同條件下氯化銨的溶解度大于碳酸氫鈉，并且反應(yīng)生成的碳酸氫鈉質(zhì)量大于生成的氯化銨質(zhì)量．
（5）步驟⑤所得的碳酸氫鈉在生產(chǎn)和生活中有許多重要用途，請(qǐng)寫出它的一種用途治療胃酸過多．氨堿法得到的另一產(chǎn)物是氯化銨，可以用作化肥中氮肥．                   
（6）碳酸氫鈉受熱易分解，除純堿外還生成二氧化碳?xì)怏w和水，步驟⑥中加熱發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，該反應(yīng)類型屬于分解反應(yīng)．
（7）工業(yè)產(chǎn)品中往往含有一些雜質(zhì)，用“氨堿法”制得的純堿含有少量氯化鈉．為了測(cè)定該產(chǎn)品中碳酸鈉的純度，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：取16.5g純堿樣品放入燒杯中，將燒杯放在電子天平上，再把150g稀鹽酸（足量）加入樣品中，觀察讀數(shù)變化如下表所示：

時(shí)間/s	0	5	10	15
讀數(shù)/g	215.2	211.4	208.6	208.6

請(qǐng)你據(jù)此分析計(jì)算：
①實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為6.6g；
②該產(chǎn)品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計(jì)算過程，結(jié)果精確到0.1%）．

Answer 1

分析 （1）碳酸鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色；
（2）從溶液中結(jié)晶的方法有兩種：蒸發(fā)結(jié)晶和降溫結(jié)晶，物質(zhì)的溶解度受溫度變化影響較小時(shí)，應(yīng)該用蒸發(fā)結(jié)晶；物質(zhì)的溶解度受溫度變化影響較大時(shí)，應(yīng)該用降溫結(jié)晶；
（3）飽和氨鹽水顯堿性，有利于吸收二氧化碳?xì)怏w；
（4）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其質(zhì)量關(guān)系、圖中提供的信息可以判斷相關(guān)方面的問題；
（5）碳酸氫鈉可以用作發(fā)酵粉，可以治療胃酸過多等；
氯化銨中含有氮元素，可以用作氮肥；             
（6）碳酸氫鈉受熱易分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳；
（7）碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算．

解答 解：（1）純堿的水溶液顯堿性，向純堿水溶液中滴入無色酚酞試液顯紅色．
故填：紅．
（2）氯化鈉的溶解度受溫度變化影響較小，因此從步驟①提取粗鹽常用蒸發(fā)結(jié)晶方法．
故填：蒸發(fā)結(jié)晶．
（3）在用氨堿法生產(chǎn)純堿過程中，先向飽和食鹽水中通入氨氣，制成飽和氨鹽水，再向其中通過二氧化碳，其原因是飽和氨鹽水顯堿性，有利于吸收二氧化碳．
故填：飽和氨鹽水顯堿性，有利于吸收二氧化碳．
（4）氨鹽水吸收二氧化碳后生成的碳酸氫鈉和氯化銨，首先結(jié)晶析出的物質(zhì)是碳酸氨鈉，原因是相同條件下氯化銨的溶解度大于碳酸氫鈉，并且反應(yīng)生成的碳酸氫鈉質(zhì)量大于生成的氯化銨質(zhì)量．
故填：相同條件下氯化銨的溶解度大于碳酸氫鈉，并且反應(yīng)生成的碳酸氫鈉質(zhì)量大于生成的氯化銨質(zhì)量．
（5）碳酸氫鈉可以用作發(fā)酵粉，可以治療胃酸過多等；
氯化銨中含有氮元素，可以用作氮肥．
故填：治療胃酸過多；氮肥．             
（6）步驟⑥中，碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，屬于分解反應(yīng)．
故填：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；分解．
（7）①實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為：215.2g-208.6g=6.6g，
故填：6.6g．
②設(shè)碳酸鈉質(zhì)量為x，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，
106                                      44
x                                        6.6g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{6.6g}$，
x=15.9g，
該產(chǎn)品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{15.9g}{16.5g}$×100%=96.4%，
答：該產(chǎn)品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.4%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì)，解答時(shí)要根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì)，結(jié)合各方面條件進(jìn)行分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論．