Question

5．純堿是主要的化工原料，化學(xué)家發(fā)明了其不同的工業(yè)制法，其中法國化學(xué)家尼古拉斯早在1791年發(fā)明的工業(yè)合成碳酸鈉的方法，簡稱勒布朗制堿法．該方法包括以下兩個階段：首先從原料氯化鈉與濃硫酸在高溫下的反應(yīng)得到中間產(chǎn)物硫酸鈉，然后通過硫酸鈉與木炭和碳酸鈣的反應(yīng)來得到碳酸鈉．各步驟反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：
①2NaCl+H₂SO₄$\stackrel{500℃}{→}$Na₂SO₄+2X↑
②Na₂SO₄+2C $\stackrel{1000℃}{→}$Na₂S+2CO₂↑
③Na₂S+CaCO₃$\stackrel{1000℃}{→}$Na₂CO₃+CaS
回答下列問題：
（1）反應(yīng)①中X的化學(xué)式是HCl；
（2）假設(shè)每一步反應(yīng)物的量足夠，反應(yīng)完全，理論上獲得1千克純度為53%的純堿需要氯化鈉的質(zhì)量是多少千克．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)反應(yīng)前后原子個數(shù)不變來分析解答；
（2）依據(jù)化學(xué)方程式的定量關(guān)系，分析氯化鈉和碳酸鈉的定量關(guān)系計算得到；

解答 解：（1）反應(yīng)前有2個鈉原子，2個氯原子，2個氫原子，1個硫原子，4個氧原子；反應(yīng)后有2個鈉原子，1個硫原子，4個氧原子；根據(jù)反應(yīng)前后原子個數(shù)不變，故2X含有2個氫原子和2個氯原子，則X的化學(xué)式為HCl；
（2）反應(yīng)完全，理論上每獲得1kg純度為53%的純堿需要氯化鈉的質(zhì)量可以依據(jù)化學(xué)方程式分析氯化鈉和碳酸鈉的定量關(guān)系，
設(shè)生成碳酸鈉需要氯化鈉質(zhì)量為X；
①2NaCl+H₂SO₄$\stackrel{500℃}{→}$Na₂SO₄+2HCl↑
②Na₂SO₄+2C $\stackrel{1000℃}{→}$Na₂S+2CO₂↑
  ③Na₂S+CaCO₃$\stackrel{1000℃}{→}$Na₂CO₃+CaS
得：2NaCl～Na₂CO₃
     117    106
      x    1kg×53%
$\frac{117}{x}=\frac{106}{1kg×53%}$
  x=0.585kg；
答案：（1）HCl；
（2）生成碳酸鈉需要氯化鈉質(zhì)量為0.585kg．

點評 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實驗探究方法和實驗分析計算，方案設(shè)計和過程分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．