Question

14．如圖所示是某化學小組參觀制堿廠后，繪制的該廠生產純堿的工業流程．

（1）流程Ⅰ中操作①和操作②的順序不能顛倒，原因是如果顛倒，過量的氫氧化鈣和新生成的氯化鈣無法除去．
（2）操作X的名稱是過濾；在實驗室進行該操作時使用玻璃棒的作用是引流；流程Ⅰ進行操作X后所得溶液的溶質是氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉．
（3）流程Ⅱ中銨鹽水吸收二氧化碳反應后，生產的碳酸氫鈉達到一定濃度時，會首先從溶液中結晶析出，說明此時碳酸氫鈉的溶解度小于（選填“大于”或“小于”）氯化銨的溶解度．寫出流程Ⅱ發生的總反應的化學方程式NaCl+H₂O+NH₃+CO₂═NaHCO₃+NH₄Cl．
（4）煅燒碳酸氫鈉固體反應的化學方程式為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．
（5）小組同學為了測定該廠生產的純堿是否屬于優等品（國家規定：優等品中碳酸鈉的質量分數不低于99.2%），進行了如下操作：稱取樣品10.65g，加水完全溶解，向其中加入足量氫氧化鋇溶液，充分反應后，過濾、洗滌、干燥得到19.70g固體．請通過計算判斷該廠的產品是否屬于優等品．（雜質可溶于水且不與氯化鋇反應）．

Answer 1

分析 （1）根據碳酸鈉的作用進行解答；
（2）將沉淀從溶液中分離用過濾，室進行該操作時使用玻璃棒的作用是引流；根據反應情況判斷溶液中的溶質；
（3）根據工業制純堿的反應進行解答；
（4）根據碳酸氫鈉受熱分解生成物為碳酸鈉、水和二氧化碳分析；
（5）根據沉淀的質量計算碳酸鈉的質量，從而計算碳酸鈉的質量分數，判斷產品的等級．

解答 解：（1）流程圖Ⅰ是依次向粗鹽水中加入Ca（OH）₂和Na₂CO₃，二者加入的順序不能顛倒，如果顛倒，過量的氫氧化鈣和新生成的氯化鈣無法除去；
（2）將沉淀從溶液中分離用過濾，室進行該操作時使用玻璃棒的作用是引流；流程Ⅰ中發生的反應有：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl、Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH，碳酸鈉過量，故過濾后所得溶液的溶質是：氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉；
（3）碳酸氫鈉達到一定濃度時，會首先從溶液中結晶析出，說明此時碳酸氫鈉的溶解度小于氯化銨；根據氯化鈉、水、氨氣和二氧化碳反應生成碳酸氫鈉和氯化銨，發生的總反應：NaCl+H₂O+NH₃+CO₂═NaHCO₃+NH₄Cl；
（4）碳酸氫鈉受熱分解生成物為碳酸鈉、水和二氧化碳，化學方程式為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
（5）設產生19.7g碳酸鋇沉淀需要碳酸鈉的質量為 x
Na₂CO₃+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+2NaOH
106                            197
x                                19.7g
$\frac{106}{197}=\frac{x}{19.7g}$
解之得：x=10.6g
所以樣品中Na₂CO₃質量分數為：$\frac{10.6g}{10.65g}$×100%=99.5%＞99.2%，因此屬于優等品．
故答案為：（1）如果顛倒，過量的氫氧化鈣和新生成的氯化鈣無法除去；
（2）過濾；引流；氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉；
（3）小于；NaCl+H₂O+NH₃+CO₂═NaHCO₃+NH₄Cl；
（4）2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
（5）屬于優等品．

點評 本題考查利用課本知識解決新問題能力，能加深學生對課本知識的理解，訓練學生的思維能力．