Question

著名的“侯氏制堿法”第一步反應是向飽和氨化鹽水中通入二氧化碳，該反應可表示為NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl有關物質的溶解度數據如下（g/100g水）：
      NaCl      NaHCO₃    NH₄Cl
10℃35.8      8.15       33.0
45℃37.0      14.0       50.0
現(xiàn)在45℃時，向434g飽和食鹽水中通入適量氨氣，再向其中通入二氧化碳后，按上述反應進行完全．試計算并回答下列問題（計算結果保留三位有效數字）．
（1）反應完全后45℃時析出的晶體的化學式是    ，并計算析出晶體的質量．
（2）過濾除去晶體后再降溫至10℃，此時析出的晶體是（填化學式）    ，計算所析出晶體的質量．

Answer 1

【答案】分析：（1）45℃時，434g飽和食鹽水中，NaCl的質量為434g×=117g，n（NaCl）==2mol，根據反應的方程式計算生成NaHCO₃的質量，結合溶解度計算析出晶體的質量；
（2）計算出水的質量，結合各物質的溶解度判斷析出晶體并計算質量．
解答：解：（1）45℃時，434g飽和食鹽水中，NaCl的質量為434g×=117g，n（NaCl）==2mol，
則NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl
  1                1
  2mol             2mol
n（NaHCO₃）=2mol，
m（NaHCO₃）=2mol×84g/mol=168g，
此時，溶液中水的質量為434g×-2×18g=280g，
溶解NaHCO₃的質量為×14≈39.0g，
所以析出的質量為168g-39g=129g，
答：析出NaHCO₃晶體的質量為129g；
（2）由（1）可知水的質量為280g，則過濾除去晶體后再降溫至10℃，
溶解NaHCO₃的質量為8.15g×=22.8g，
析出NaHCO₃的質量為39.0-22.8=16.2g，
生成的NH₄Cl質量為2mol×53.5g/mol=107g，
溶液溶解的NH₄Cl質量為33.0g×=92.4g，
則析出的NH₄Cl質量為107g-92.4g=14.6g，
所以析出的物質的為NH₄Cl和NaHCO₃，總質量為16.2g+14.6g=30.8g，
答：析出的物質的為NH₄Cl和NaHCO₃，總質量為30.8g．
點評：本題考查純堿的制備和計算，題目難度較大，注意有關溶解度計算的方法．