Question

【題目】我國(guó)化學(xué)家侯德榜改革國(guó)外的制堿工藝，發(fā)明了著名的聯(lián)合制堿法，其生產(chǎn)流程如下圖所示。請(qǐng)根據(jù)工藝流程，回答下列問(wèn)題。

沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。該工藝流程中，首先向沉淀池中加入足量飽和食鹽水，然后先通入________填化學(xué)式，再通入________填化學(xué)式，使得固體B結(jié)晶析出。

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)固體產(chǎn)品C中是否含有氯化鈉。默認(rèn)產(chǎn)品中的陽(yáng)離子均為鈉離子_________。

向母液中通入氨氣并加入細(xì)小的食鹽顆粒，可冷卻析出副產(chǎn)品D，其化學(xué)式為________，剩余母液可循環(huán)利用。

煅燒爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。所得產(chǎn)品C中往往還含有少量未反應(yīng)的固體B。若稱(chēng)取mg產(chǎn)品并加熱至恒重，剩余固體質(zhì)量為，則產(chǎn)品中物質(zhì)C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

將提純后純凈的物質(zhì)B與以物質(zhì)的量之比混合，置于一密閉容器內(nèi)共熱加熱前容器內(nèi)只含有固體混合物和氮?dú)?/span>。充分反應(yīng)后將剩余固體物質(zhì)干燥并測(cè)定其組成。干燥后固體物質(zhì)的主要成分是_____填化學(xué)式，次要成分是________填化學(xué)式，主要成分與次要成分的物質(zhì)的量之比為________。

Answer 1

【答案】 取少量固體置于試管，加適量水溶解，滴加適量硝酸酸化的硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成，證明產(chǎn)品中有；若無(wú)白色沉淀生成，證明產(chǎn)品中無(wú) NaOH

【解析】

聯(lián)合制堿法的原料為氨氣、二氧化碳和飽和氯化鈉，反應(yīng)過(guò)程是向氨化的飽和氯化鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，則A為CO2氣體，反應(yīng)生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨溶液，過(guò)濾得到碳酸氫鈉固體(固體B)和含有NH4Cl溶液的母液；固體B加熱分解得到純堿(產(chǎn)品C)和CO2氣體(A)；母液中通入NH3可析出NH4Cl(副產(chǎn)品D)，剩余溶液可循環(huán)利用。

沉淀池中是侯氏制堿法的主要反應(yīng)原理：，該工藝主要應(yīng)用相同條件下在水中溶解度小于NaCl和，所以在飽和NaCl溶液中形成過(guò)飽和溶液，使結(jié)晶析出。在實(shí)際操作中，是首先向飽和NaCl溶液中通入氣體，因?yàn)榘睔鈽O易溶于水，先形成濃度較大的堿性溶液，再通入過(guò)量的氣體，使之更多的轉(zhuǎn)化為，然后以結(jié)晶析出；

檢查中是否含有NaCl，實(shí)際就是檢查是否存在，則操作步驟為：取少量固體置于試管，加適量水溶解，先滴加適量硝酸酸化，再滴加硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成，證明產(chǎn)品中有；若無(wú)白色沉淀生成，證明產(chǎn)品中無(wú)；

母液為含有少量的溶液，再次通入氨氣，加入食鹽顆粒，使溶液中和濃度增大，所以會(huì)有固體析出；

在煅燒爐中受熱分解的化學(xué)方程式為2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；

則：質(zhì)量為mg-g=g，產(chǎn)品中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=；

為，受熱分解的化學(xué)方程式為2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，設(shè)密閉容器內(nèi)NaHCO3為3mol，Na2O2為2mol；則3molNaHCO3完全分解生成的Na2CO3、CO2和H2O均為1.5mol；由2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知，1.5mol CO2完全反應(yīng)需要1.5mol Na2O2，同時(shí)生成1.5molNa2CO3，則與水反應(yīng)的Na2O2為2mol-1.5mol=0.5mol，由2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2可知反應(yīng)生成的NaOH為1mol，故反應(yīng)結(jié)束后固體為3molNa2CO3和1molNaOH，即主要成分為，次要成分為NaOH，兩者的物質(zhì)的量之比為3:1。