Question

【題目】（經(jīng)典賞析）我國(guó)制堿工業(yè)的先驅(qū)—侯德榜，發(fā)明了將制堿與制氨結(jié)合起來的聯(lián)合制堿法。生產(chǎn)過程是在飽和氨鹽水中(NH3和NaCl都達(dá)到飽和的溶液)通入 CO2。

（查閱資料）(1)侯氏制堿法中主要反應(yīng)： Ⅰ．NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl， Ⅱ．2NaHCO3 △ Na2CO3+H2O+CO2↑。

(2) NaHCO3和NH4Cl的溶解度曲線如圖所示。

（思考交流）(1)30℃時(shí)，NH4Cl飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與NaHCO3飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相比，前者與后者的關(guān)系是_______(填字母)。

A．大于 B．小于 C．等于 D．無法確定

(2)反應(yīng)Ⅰ中生成物NaHCO3和NH4Cl的質(zhì)量比為_______(不需化簡(jiǎn))。

(3)氨鹽水吸收CO2后生成NaHCO3和NH4Cl，先結(jié)晶析出的物質(zhì)是NaHCO3，原因是________。

（實(shí)驗(yàn)探究）某小組以粗鹽和碳酸氫銨(NH4HCO3)為原料，采用以下流程制備純堿和NH4Cl。

(1)粗鹽中除了含有泥沙等不溶性雜質(zhì)，還含有少量的MgCl2等。若要除去粗鹽中的MgCl2，可加入過量的NaOH溶液，過濾，然后向?yàn)V液中加入適量鹽酸。寫出加入鹽酸時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________。

(2)過濾時(shí)玻璃棒的作用是______________ 。

(3)沉淀1表面常附有NH4+、Cl-等雜質(zhì)，洗滌時(shí)最好選用下列______飽和溶液(填字母)。

A．NaCl B．NH4Cl C． NH4HCO3 D．NaHCO3

(4)步驟X包括的操作有________、冷卻結(jié)晶和過濾。

（拓展延伸）小華設(shè)計(jì)下圖實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定某純堿樣品(含少量雜質(zhì)NaCl)中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：取一定量的樣品與足量稀鹽酸反應(yīng)，通過測(cè)定生成CO2的體積，計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(已知常溫常壓下CO2的密度是1.977g/L)

(1)如果樣品質(zhì)量為5.3g，則實(shí)驗(yàn)中選用的量氣管規(guī)格最合適的是_________(填字母)。

A．500mL B．1000 mL C．1500 mL D．2000mL

(2) 反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶中有CO2殘留，會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)_________(填字母)。

A．偏大 B．偏小 C．無影響

(3)如果5.3g樣品中鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42%，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將錐形瓶中溶液蒸干，則所得固體質(zhì)量為__________(結(jié)果保留1位小數(shù))。

Answer 1

【答案】 A 84:53.5 反應(yīng)生成的碳酸氫鈉的質(zhì)量比氯化銨多，且相同溫度下碳酸氫鈉的溶解度比氯化銨小 NaOH+HCl=NaCl+H2O 引流 D 蒸發(fā)濃縮(或蒸發(fā)) C C 5.7 g(或5.6 g)

【解析】Ⅱ． (2) 【思考交流】(1) 溶解度是一定溫度下，100g溶劑里達(dá)到飽和時(shí)，所溶解的溶質(zhì)的質(zhì)量。飽和溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=溶解度÷（溶解度+100g）×100% 。 30℃時(shí)，氯化銨的溶解度比碳酸氫鈉的溶解度大，NH4Cl飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)比NaHCO3飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大；(2)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的質(zhì)量比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)和相對(duì)分子質(zhì)量乘積的比， 反應(yīng)NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl中，生成物NaHCO3和NH4Cl的質(zhì)量比為84:53.5；(3)氨鹽水吸收CO2后生成NaHCO3和NH4Cl，先結(jié)晶析出的物質(zhì)是NaHCO3，原因是反應(yīng)生成的碳酸氫鈉的質(zhì)量比氯化銨多，且相同溫度下碳酸氫鈉的溶解度比氯化銨小 ；【實(shí)驗(yàn)探究】(1)在除掉氯化鎂時(shí)，加入過量的NaOH溶液，過濾，濾液中的溶質(zhì)為氯化鈉和氫氧化鈉，向?yàn)V液中加入鹽酸時(shí)，氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式NaOH+HCl=NaCl+H2O ；(2)過濾時(shí)玻璃棒的作用是引流；(3)沉淀1表面常附有NH4+、Cl-等雜質(zhì)，洗滌時(shí)，為了不使碳酸氫鈉溶解，最好選用碳酸氫鈉飽和溶液進(jìn)行洗滌；(4)步驟X包括的操作有蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾�！就卣寡由臁�(1)如果樣品質(zhì)量為5.3g，則由化學(xué)方程式：Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑，可計(jì)算出，生成二氧化碳2.2g，約1100mL，實(shí)驗(yàn)中選用的量氣管規(guī)格最合適的是1500 mL； (2) 反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶中殘留CO2的體積，與瓶?jī)?nèi)原有空氣的體積相同，不會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的二氧化碳體積不準(zhǔn)確，不影響碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)；(3)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳、水，如果5.3g樣品中鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42%，根據(jù)反應(yīng)前后元素的種類、質(zhì)量不變，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將錐形瓶中溶液蒸干，所得固體質(zhì)量為5.3g×42%÷（23÷58.5×100%）≈5.7 g(或5.6 g)。