Question

（14分）某校化學(xué)興趣小組參觀制堿廠后，獲得以下信息并對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研究。

【產(chǎn)品原理】

該廠采用“侯氏制堿法”生產(chǎn)化工產(chǎn)品——純堿（Na₂CO₃）和化肥NH₄Cl。

生產(chǎn)原理是：將NH₃和CO₂通入飽和食鹽水中得到NaHCO₃晶體和NH₄Cl溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：                  ；后分離出NaHCO₃，加熱制得純堿。

【生產(chǎn)流程】

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【相關(guān)資料】

⑴ NH₄Cl      NH₃↑+HCl↑

⑵ 已知20℃時(shí)有關(guān)物質(zhì)的溶解度如下（氣體指1體積水中能溶解的氣體體積）

物質(zhì)	NaCl	NaHCO3	NH4Cl	NH3	CO2
溶解度	36.0g	9.6g	37.2g	710	0.9

【問(wèn)題討論】

⑴操作Ⅰ、Ⅱ中，相同操作的名稱為     。反應(yīng)①中發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng)，寫出其中一個(gè)化學(xué)方程式：    ，反應(yīng)①加適量的鹽酸，適量是指       。

⑵檢驗(yàn)揮發(fā)性氣體C的方法       。

⑶上述生產(chǎn)流程中可循環(huán)使用的是           （填序號(hào)）。

A．揮發(fā)性氣體C        B．溶液D       C．氫氧化鎂      D．化肥NH₄Cl

【組成確定】

⑴ 稱取一定質(zhì)量的純堿樣品，經(jīng)多次充分加熱后，再稱重，質(zhì)量無(wú)變化；

⑵ 另取少量純堿樣品加入適量水，樣品完全溶解，向該溶液中加入過(guò)量稀HNO₃，再滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀。由上述實(shí)驗(yàn)可確定純堿樣品含有雜質(zhì)       （寫化學(xué)式）。

【含量測(cè)定】

	實(shí)驗(yàn)一	實(shí)驗(yàn)二	實(shí)驗(yàn)三	實(shí)驗(yàn)四
固體混合物溶液質(zhì)量	100g	100g	100g	100g
加入CaCl2溶液質(zhì)量	10g	20g	30g	40g
生成的沉淀的質(zhì)量	4g	ｍ	10g	10g

 

 

 

 

 

 

稱取該純堿樣品44 g固體混合物，加水配成400g溶液，平均分為四份，然后分別加入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的CaCl₂溶液，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表：

請(qǐng)分析表中數(shù)據(jù)回答并計(jì)算：

⑴ｍ=       g；

⑵在實(shí)驗(yàn)三中，完全反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？(要求寫計(jì)算過(guò)程，結(jié)果保留0.1%)

【總結(jié)反思】

請(qǐng)通過(guò)計(jì)算并結(jié)合下表判斷此純堿樣品等級(jí)為     品，在上述純堿含量測(cè)定中，將CaCl₂溶液改為BaCl₂溶液，測(cè)定誤差會(huì)減小。

 

Answer 1

【答案】

【產(chǎn)品原理】 NaCl+ NH₃ + CO₂ + H₂O = NaHCO₃↓+ NH₄Cl

【問(wèn)題討論】(1) ⑴ 過(guò)濾   NaOH+HCl===NaCl+H₂O

或Na₂CO₃ + 2HCl＝2NaCl+H₂O+CO₂↑，  滴到無(wú)氣泡放出為止

 (2)將氣體通入澄清石灰水中，觀察是否變渾濁

(3) A．B

【組成確定】：NaCl

【含量測(cè)定】⑴ 8

(2)解：設(shè)參加反應(yīng)的Na₂CO₃的質(zhì)量為x，生成的氯化鈉的質(zhì)量為y（計(jì)算過(guò)程3分。）

Na₂CO₃+ CaCl₂＝CaCO₃↓+2NaCl

106          100   117

x           10g    y       

106∶ 100  =  x∶10g    100∶117  =  10g∶y

解得：x = 10.6g          y=11.7g                       （1分）

NaCl%=   （2分）

【總結(jié)反思】?jī)?yōu)等

【解析】根據(jù)純堿的制取以及有關(guān)的物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行分析，

問(wèn)題討論：過(guò)濾是分離不溶性固體和液體的方法，氫氧化鈉和碳酸鈉都能與鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，鹽酸能與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w；二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；

組成確定：根據(jù)表格提供的數(shù)據(jù)分析得出m的值，通過(guò)計(jì)算碳酸鈉的含量，確定其等級(jí)．；