Question

我國化工專家侯德榜曾為世界制堿工業作出了突出貢獻．“侯氏制堿法”是以食鹽、氨氣、二氧化碳等為原料先制得N．HCq，進而生產出純堿．其生產過程用化學方程式可簡要表示為：
①NH₃+H₂O+CO₂=NH₄HCO₃；②NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl；③2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
（1）“侯氏制堿法”生產過程中涉及到的基本反應類型是________．
A．置換反應；B．化合反應；C．分解反應；D．復分解反應
（2）第②步中加入的是磨細的食鹽粉，食鹽磨細的目的是________．
若第②步中得到的NaHCO₃中含有少量的NH₄HCO₃，但不會影響產品Na₂CO₃的純度，原因是________．
（3）若純堿中含有NaHCO₃雜質，為測定試樣中純堿的質量分數，用右圖中的裝置進行實驗．主要實驗步驟如下：
用天平準確稱量出干燥試管的質量為20.2克，然后稱取4.0克已研碎的純堿樣品并放入干燥的試管中．用酒精燈加熱，待充分反應并冷卻后，在天平上稱出試管和碳酸鈉的質量23.5克．
①停止加熱前，要進行的操作是________．
②該試樣中純堿的質量分數為________．

Answer 1

解：（1）①NH₃+H₂O+CO₂=NH₄HCO₃該反應由三種物質反應生成一種物質，符合化合反應的概念，屬于化合反應．
②NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl該反應由兩種化合物互相交換成分形成兩種新的化合物，符合復分解反應的概念，屬于復分解反應．
③2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑該反應由一種物質反應生成三種物質，符合分解反應的概念，屬于分解反應．
因此“侯氏制堿法”生產過程中涉及到的基本反應類型是BCD．
（2）將食鹽磨成食鹽粉，可以增大反應物的接觸面積，加快反應速率．
由于NH₄HCO₃NH₃↑+H₂O+CO₂↑，因此第②步中得到的NaHCO₃中含有少量的NH₄HCO₃時不會影響產品Na₂CO₃的純度．
（3）①為防止燒杯中的氫氧化鈉溶液沿導氣管倒流，停止加熱后應先將導氣管從氫氧化鈉溶液中取出．
②設試樣中純堿的質量分數為x．
2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑ 減少的質量
168 18 44 18+44=62
4.0g×（1-x） 20.2g+4.0g-23.5g=0.7g
=，
x≈52.6%
故答案為：
（1）BCD；
（2）增大反應物的接觸面積，加快反應速率；NH₄HCO₃NH₃↑+H₂O+CO₂↑．
（3）①先將導氣管從氫氧化鈉溶液中取出；
②52.6%
分析：（1）只有熟悉四種基本反應類型的概念和特點，才能作出正確的判斷．
（2）反應速率與反應物的接觸面積有直接關系．
碳酸氫銨在加熱條件下能分解且不留殘余物．
（3）停止加熱后試管內的氣壓會迅速降低．
減少的質量是生成水和二氧化碳的質量；由生成水和二氧化碳的質量可以計算出發生反應的碳酸氫鈉的質量，進而計算出試樣中純堿的質量分數．
點評：本題主要考查基本反應類型的判斷和有關化學方程式的計算，難度較大．