Question

某校化學(xué)興趣小組參觀制堿廠后，獲得以下信息并對相關(guān)問題進(jìn)行研究．
產(chǎn)品與原理：
該廠采用“侯氏制堿法”生產(chǎn)化工產(chǎn)品--純堿（Na₂CO₃）和化肥NH₄Cl．
生產(chǎn)原理是：將NH₃和CO₂通入飽和食鹽水中得到NaHCO₃和NH₄Cl的混合物，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

；分離出NaHCO₃，加熱制得純堿．
生產(chǎn)流程：
相關(guān)資料：
（1）NH₄Cl

△   .

NH₃↑+HCl↑
（2）已知20℃時(shí)有關(guān)物質(zhì)的溶解度如下（氣體指1體積水中能溶解的氣體體積）

物質(zhì)	NaCl	NaHCO3	NH4Cl	NH3	CO2
溶解度	36.0g	9.6g	37.2g	710	0.9

問題討論：
（1）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，相同操作的名稱為

 

．
（2）反應(yīng)①中發(fā)生了兩個反應(yīng)，寫出這兩個化學(xué)方程式：①

 

；②

 

．
（3）反應(yīng)③中得到純堿的化學(xué)方程式為：

 

．
（4）溶液B中的溶質(zhì)有

 

（至少寫出兩種）．
（5）上述生產(chǎn)流程中可循環(huán)使用的是

 

（填序號）．
A．揮發(fā)性氣體C        B．溶液D       C．氫氧化鎂      D．化肥NH₄Cl
（6）檢驗(yàn)揮發(fā)性氣體C的方法

 

．
組成確定：
（1）稱取一定質(zhì)量的純堿樣品，經(jīng)多次充分加熱后，再稱重，質(zhì)量無變化；
（2）另取少量純堿樣品加入適量水，樣品完全溶解，向該溶液中加入過量稀HNO₃，再滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀．
由上述實(shí)驗(yàn)可確定純堿樣品含有雜質(zhì)

 

（寫化學(xué)式）．
含量測定：
工業(yè)純堿標(biāo)準(zhǔn)：（Na₂CO₃%≥）優(yōu)等品一等品合格品99.298.898.0
稱取純堿樣品10.8g加入適量水，再加入過量CaCl₂溶液，攪拌、過濾、洗滌、干燥后稱得固體質(zhì)量為10.0g，請通過計(jì)算并結(jié)合右表判斷此純堿樣品等級為

 

品．
計(jì)算過程：
總結(jié)反思：
某同學(xué)認(rèn)為，在上述純堿含量測定中，將CaCl₂溶液改為BaCl₂溶液，測定誤差會減小，其理由是

 

．

Answer 1

分析：生產(chǎn)原理：根據(jù)題中的敘述找出反應(yīng)物、生成物書寫方程式；
問題討論：
（1）根據(jù)使懸濁液變?yōu)槿芤�，可過濾掉其中的不溶物進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)過量的碳酸鈉和氫氧化鈉會與鹽酸反應(yīng)進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)題中的反應(yīng)原理找出反應(yīng)物、生成物書寫方程式；
（4）根據(jù)題干中提供的侯氏制堿法的反應(yīng)原理可分析得出答案，另外值得注意的是NaHCO3不會全部析出，肯定會有部分溶解在溶液中；
（5）根據(jù)揮發(fā)性氣體C是二氧化碳，溶液D是可能含有NaCl等多種溶質(zhì)的混合物，因?yàn)榻o出的信息不足無法判斷其具體組成，但二氧化碳和氯化鈉在上述生產(chǎn)流程中都可以循環(huán)使用進(jìn)行分析；
（6）根據(jù)C的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析；
組成確定：
（2）根據(jù)純堿樣品含有的雜質(zhì)，可用反向思維方法，先確定白色沉淀，再推斷雜質(zhì)是什么進(jìn)行分析；
含量測定：利用化學(xué)方程式可以求出純堿的質(zhì)量，用

純堿質(zhì)量

樣品質(zhì)量

×100%可計(jì)算出純度，再與工業(yè)純堿標(biāo)準(zhǔn)對照，即可知道屬于哪類產(chǎn)品；
總結(jié)反思：等質(zhì)量的碳酸鈉與氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生的碳酸鋇沉淀質(zhì)量大，稱量時(shí)的（相對）誤差�。�

解答：解：生產(chǎn)原理：氯化鈉、氨氣、二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，故答案為：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；
問題討論：
（1）固體小顆粒懸浮于液體里形成的混合物叫懸濁液，欲使懸濁液變?yōu)槿芤�，可過濾掉其中的不溶物，故操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，相同操作的名稱為過濾，故答案為：過濾；
（2）由圖可知，反應(yīng)①中與鹽酸反應(yīng)的物質(zhì)有碳酸鈉和氫氧化鈉，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，氯化鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，
故答案為：NaOH+HCl=NaCl+H₂O；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）碳酸氫鈉在加熱的條件下生成碳酸鈉、水和二氧化碳，故答案為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
（4）從圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系可以看出，溶液B中含有NaHCO₃、NaCl、NH₄Cl、NH₄HCO₃四種，故答案為：NaHCO₃、NaCl；
（5）揮發(fā)性氣體C是二氧化碳，溶液D是可能含有NaCl等多種溶質(zhì)的混合物，因?yàn)榻o出的信息不足無法判斷其具體組成，但二氧化碳和氯化鈉在上述生產(chǎn)流程中都可以循環(huán)使用，
故答案為：A．B；
（6）根據(jù)推導(dǎo)可知C是二氧化碳，檢驗(yàn)二氧化碳常用石灰水，故答案為：將氣體通入澄清石灰水中，觀察是否變渾濁；
組成確定：
由題意可知，滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀，此沉淀即AgCl，所以反應(yīng)物中一定有氯離子，由題意可知，向該溶液中加入過量稀HNO₃反應(yīng)物，并且樣品完全溶于水，由此可以推斷純堿樣品含有雜質(zhì)NaCl，故答案為：NaCl；
含量測定：
合格
解：設(shè)Na₂CO₃的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
106           100
x             10.0g
106：100=x：10.0g
解得：x=10.6g  

10.6

10.8

×100%=98.1%，與工業(yè)純堿標(biāo)準(zhǔn)對照，屬于合格品；
若用關(guān)系式解答：
Na₂CO₃∽∽∽CaCO₃
106         100
x           10.0g
106：100=x：10.0g
解得：x=10.6g
總結(jié)反思：等質(zhì)量的碳酸鈉與氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生的碳酸鋇沉淀質(zhì)量大，稱量時(shí)的（相對）誤差�。�

點(diǎn)評：本題主要測試學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作過程的掌握，以及根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的能力．學(xué)生必須有牢固的知識，才能順利解答．