Question

7．侯氏制堿又稱氨堿法，其主要生產(chǎn)流程如圖1：
（1）用化學(xué)方程式表示沉淀池中發(fā)生的反應(yīng)NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，排出液的主要成分是CaCl₂．氨堿法制得的純堿樣品中可能會(huì)含有雜質(zhì)（如NaCl）．現(xiàn)用兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)定純堿樣品的純度．
方案1氣體法：稱取樣品m克裝入Y型試管左側(cè)（如圖2）
（2）Y型試管另一端應(yīng)裝入試劑為稀硫酸，量氣管中液體應(yīng)為飽和NaHCO₃．若最后讀數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)水準(zhǔn)管液面高于量氣管（其他操作都正確），則計(jì)算所得純堿樣品的純度值偏小 （填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）．
方案2滴定法如圖3：
已知：25℃時(shí)0.1mol/L的NaHCO₃溶液的pH約為8.3            
 0.1mol/L的Na₂CO₃溶液的pH約為11.6
（3）指示劑選用酚酞，則該純堿樣品的純度為$\frac{0.053a}{m}$或$\frac{5.3a}{m}$%．（請(qǐng)用所給數(shù)據(jù)的字母符號(hào)表示）氨堿法中鈉利用率不高，一些化工專家開(kāi)始研究有機(jī)胺制堿法，其工藝流程如圖4：
已知：NR₃+HCl→NR₃•HCl，且NR₃•HCl易溶于有機(jī)溶劑
NR₃•HCl+NH₃→NR₃+NH₄Cl
（4）有機(jī)胺制堿法反應(yīng)生成小蘇打的化學(xué)方程式是NaCl+NR₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NR₃•HCl，操作①是（萃�。┓忠海�
（5）副產(chǎn)品的成分是NH₄Cl，本工藝流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是有機(jī)溶劑、NR₃、CO₂．

Answer 1

分析 （1）沉淀池中生成NaHCO₃，由氨氣、氯化鈉、二氧化碳反應(yīng)生成；反應(yīng)后母液中含有氯化銨，加入CaO，可生成氨氣和氯化鈣；
（2）用氣體法測(cè)定純堿的含量，可用稀硫酸和樣品反應(yīng)生成二氧化碳，用排飽和碳酸氫鈉溶液的方法測(cè)定體積；
（3）以酚酞為指示劑，滴定終點(diǎn)生成NaHCO₃，發(fā)生Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃，以此計(jì)算；
（4）由反應(yīng)流程可知有機(jī)胺、二氧化碳、氨氣在有機(jī)層中反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，有機(jī)層和水溶液分層；
（5）有機(jī)層中通入氨氣，發(fā)生NR₃•HCl+NH₃→NR₃+NH₄Cl，結(jié)合反應(yīng)物和生成物判斷循環(huán)使用的物質(zhì)．

解答 解：（1）沉淀池中生成NaHCO₃，由氨氣、氯化鈉、二氧化碳反應(yīng)生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，反應(yīng)后母液中含有氯化銨，加入CaO，可生成氨氣和氯化鈣，排出液含有氯化鈣，氨氣可循環(huán)使用，
故答案為：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl； CaCl₂；
（2）用氣體法測(cè)定純堿的含量，可用稀硫酸和樣品反應(yīng)生成二氧化碳，用排飽和碳酸氫鈉溶液的方法測(cè)定體積，則Y型試管另一端應(yīng)裝入試劑為稀硫酸，量氣管中液體應(yīng)為飽和NaHCO₃，若最后讀數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)水準(zhǔn)管液面高于量氣管，則氣體壓強(qiáng)偏大，體積偏小，測(cè)量的體積偏小，含量偏小，
故答案為：稀硫酸；飽和NaHCO₃；偏��；
（3）以酚酞為指示劑，滴定終點(diǎn)生成NaHCO₃，發(fā)生Na₂CO₃+HCl=NaCl+NaHCO₃，則樣品中n（Na₂CO₃）=5n（HCl）=5×0.1mol/L×a×10^-3L=5a×10^-4mol，質(zhì)量為5.3a×10^-2g，樣品質(zhì)量為mg，則含量為$\frac{0.053a}{m}$ 或$\frac{5.3a}{m}$%，
故答案為：$\frac{0.053a}{m}$ 或$\frac{5.3a}{m}$%；
（4）由反應(yīng)流程可知有機(jī)胺、二氧化碳、氨氣在有機(jī)層中反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCl+NR₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NR₃•HCl，有機(jī)層和水溶液分層，可用（萃�。┓忠旱姆椒ǚ蛛x，
故答案為：NaCl+NR₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NR₃•HCl；（萃�。┓忠海�
（5）有機(jī)層中通入氨氣，發(fā)生NR₃•HCl+NH₃→NR₃+NH₄Cl，副產(chǎn)品為NH₄Cl，由反應(yīng)所用原料可知有機(jī)溶劑、NR₃、CO₂可用于循環(huán)使用，
故答案為：NH₄Cl；有機(jī)溶劑、NR₃、CO₂．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查物質(zhì)的制備以及含量的測(cè)定，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力的考查，注意把握實(shí)驗(yàn)的原理和題給信息的判斷，難度不大．