Question

9．用芒硝（Na₂SO₄•10H₂O）制備純堿、銨明礬的生產(chǎn)工藝流程圖如圖所示：

（1）溶液C中的溶質(zhì)主要是NH₄HCO₃．
（2）銨明礬的溶液呈酸性，銨明礬可用于凈水，用離子方程式說明原理Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（膠體）+3H⁺．
（3）過程Ⅰ反應(yīng)溫度不能超過40℃，主要原因是NH₄HCO₃易受熱分解．
（4）運(yùn)用化學(xué)平衡原理解釋Na₂SO₄溶液稍過量的原因HCO₃^2-（aq）+Na⁺（aq）?NaHCO₃（s），Na⁺濃度增大平衡向正反應(yīng)方向移動
（5）濾液E中溶質(zhì)離子為NH₄⁺、SO₄^2-
（6）寫出工藝流程中焙燒的反應(yīng)方程式2NaHCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 碳酸氫銨溶液中加入硫酸鈉，過濾得到濾渣與溶液A，而濾渣焙燒得到碳酸鈉與二氧化碳，可知濾渣為NaHCO₃，過程I利用溶解度不同發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：2NH₄HCO₃+Na₂SO₄=2NaHCO₃↓+（NH₄）₂SO₄ ，濾液A中含有（NH₄）₂SO₄ 及溶解的NH₄HCO₃，加入硫酸，調(diào)節(jié)pH使NH₄HCO₃轉(zhuǎn)化二氧化碳與（NH₄）₂SO₄ ，得到溶液B為（NH₄）₂SO₄ 溶液，再加入硫酸鋁得銨明礬，D中主要為剩余的NH₄HSO₄、Al₂（SO₄）₃，用氨水調(diào)節(jié)pH得到氫氧化鋁沉淀與硫酸銨，硫酸銨循環(huán)利用，二氧化碳用氨水稀釋得到C溶液碳酸氫銨循環(huán)利用，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）溶液C中的溶質(zhì)主要是NH₄HCO₃，故答案為：NH₄HCO₃；
（2）銨明礬溶液中鋁離子水解：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（膠體）+3H⁺，破壞水的電離平衡，溶液呈酸性，生成Al（OH）₃（膠體）吸附水中雜質(zhì)，可用于凈水；
故答案為：酸； Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（膠體）+3H⁺；
（3）NH₄HCO₃易受熱分解，故反應(yīng)應(yīng)控制溫度不能超過40℃，
故答案為：NH₄HCO₃易受熱分解；
（4）在平衡體系中增加一種反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)正向進(jìn)行，提高另外反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，HCO₃^2-（aq）+Na⁺（aq）?NaHCO₃（s），Na⁺濃度增大平衡向正反應(yīng)方向移，故答案為：HCO₃^2-（aq）+Na⁺（aq）?NaHCO₃（s），Na⁺濃度增大平衡向正反應(yīng)方向移動；
（5）A為（NH₄）₂SO₄和剩余的硫酸鹽和碳酸鹽，B主要為NH₄HSO₄，D主要為剩余的NH₄HSO₄、Al₂（SO₄）₃，E為（NH₄）₂SO₄，溶液E中的溶質(zhì)離子為：NH₄⁺、SO₄^2-，故答案為：NH₄⁺、SO₄^2-；
（6）濾渣焙燒得到碳酸鈉與二氧化碳，可知濾渣為NaHCO₃，則焙燒的反應(yīng)方程式為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，故答案為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．

點(diǎn)評 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計、物質(zhì)組成的測定，明確工藝流程原理是解題關(guān)鍵，綜合考查學(xué)生分析解決問題的能力，題目難度中等．