Question

【題目】(10分)我國著名化學家侯德榜發明的“聯合制堿法”主要原理是：I．向濃氨水中通入足量的CO2，使氨氣、水和CO2發生化合反應而生成NH4HCO3溶液；II．向所得溶液中加入食鹽細粒，充分攪拌，會析出溶解度較小的小蘇打固體并得到化肥溶液；III．加熱析出的固體制取純堿。此法經過調整并應用于化工產業，某化工企業的工藝流程示意圖如下：

請完成下列填空：

（1）“聯合制堿原理II”中發生反應的化學方程式為 。

（2）在如圖的流程中，先加Ca(OH)2溶液的目的是 ，再加入Na2CO3溶液的目的是 。

（3）“操作1”的名稱是 ，“氨化溶液”后，溶液的pH 7（填：“大于”、“小于”或“等于”），從而有利于吸收“氣體A”，氣體A為 （填名稱）。

（4）利用“270℃以上小蘇打完全分解，純堿受熱不分解”的性質，化學興趣小組的同學對實驗室所購純堿（假設所含雜質均為小蘇打）進行了如下實驗：稱取20.00g干燥的固體樣品放入坩堝，300℃恒溫加熱至質量不變，在干燥器中冷卻后稱量殘留固體質量為19.38g。

根據題目所給信息，計算該樣品中純堿的質量分數（寫出計算過程）。

Answer 1

【答案】（1）NH4HCO3+NaCl====NaHCO3↓+ NH4Cl

（2）將氯化鎂轉化為氫氧化鎂沉淀；將氯化鈣和多余的氫氧化鈣除去

（3）過濾，大于，二氧化碳

（4）91.6%

【解析】

試題分析：（1）由描述2可知，碳酸氫銨與氯化鈉反應生成碳酸氫鈉和氯化銨：

NH4HCO3+NaCl====NaHCO3↓+ NH4Cl ；

（2）由流程圖可知，粗鹽中含有氯化鈣和氯化鎂，加入氫氧化鈣后，氫氧化鈣可與氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀；再加入碳酸鈉，碳酸鈉能與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀；

（3）通過操作1將固體和液體分離了，故是過濾操作；“氨化溶液”后，溶液中含有氨水，呈堿性，PH>7；氣體A將溶液碳酸化，故是通入二氧化碳；

（4）碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，由于生成的二氧化碳會逸散到空氣中，而在干燥器中冷卻后稱量殘留固體質量為19.38g，故生成的二氧化碳的質量=20.00g-19.38g=0.62g，利用化學方程式根據發碳酸鈉與二氧化碳反應的質量比即可計算出碳酸氫鈉的質量；

設碳酸氫鈉的質量為x，

2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

168 44

X 0.62g

168／44 =x／0.62g x=1.68g

故樣品中碳酸鈉的質量=20g-1.68g=18.32g

樣品中碳酸鈉的質量分數=18.32g／20g ×100%=91.6%

答：略