Question

工業(yè)上可以用食鹽和石灰石為原料制取純堿（Na₂CO₃），生產(chǎn)的關(guān)鍵是在沉淀池中讓 NaCl、NH₃、CO₂和H₂O盡可能多地轉(zhuǎn)化成NaHCO₃（固體沉淀物）和NH₄Cl（溶液）．主要生產(chǎn)流程如下：

（1）NaHCO₃俗稱______，該物質(zhì)受熱分解成碳酸鈉和兩種氧化物，寫出反應(yīng)的化學方程式______，還可以用來治療胃酸過多，反應(yīng)方程式是______．
（2）若在化學實驗室里分離“設(shè)備（I）”中的混合物，用到的操作名稱是______．
（3）寫出設(shè)備（ II）中發(fā)生的復分解反應(yīng)的方程式______．
（4）對“設(shè)備（Ⅱ）”中的母液處理后，除水以外可在本流程中再利用的物質(zhì)有______（填寫化學式）．
（5）某興趣小組取80克石灰石樣品進行煅燒實驗（所含雜質(zhì)在煅燒過程中不分解），測得反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量與時間的關(guān)系如下：

反應(yīng)時間	T0	T1	T2	T3	T4	T5	T6
反應(yīng)后固體的質(zhì)量	80	75	70	66	62	58	58

請回答下列問題：
①石灰石完全反應(yīng)后生成二氧化碳的質(zhì)量為______克．
②該石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，寫出計算過程．

Answer 1

解：（1）NaHCO₃俗稱小蘇打，碳酸氫鈉受熱時生成碳酸鈉、水和二氧化碳，該反應(yīng)的化學方程式是：2NaHCO₃ Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；碳酸氫鈉還可以用來治療胃酸過多，反應(yīng)方程式是NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．
故答案為：小蘇打；2NaHCO₃ Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）過濾是把不溶于溶液的固體和液體分開的一種分離混合物的方法，“設(shè)備（I）”中的液體混合物中分離出析出的晶體，可用過濾的方法；
故答案為：過濾；
（3）氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣可以和母液中的氯化銨反應(yīng)生成氨氣、水和氯化鈣，后者屬于復分解反應(yīng)，反應(yīng)的方程式Ca（OH）₂+2NH₄Cl═2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂．
故答案為：Ca（OH）₂+2NH₄Cl═2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂；
（4）結(jié)合（3）的解答可以知道，進入“設(shè)備（Ⅱ）”的物質(zhì)有氧化鈣、氯化鈉、氯化銨及水，發(fā)生的反應(yīng)有H₂O+CaO═Ca（OH）₂和Ca（OH）₂+2NH₄Cl═2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂，最終產(chǎn)物有氯化鈉、氯化鈣、氨氣，其中氯化鈉、氨氣可再利用；
故答案為：NaCl、NH₃；
（5）①由實驗記錄數(shù)據(jù)可知，在反應(yīng)進行至t₅時，繼續(xù)煅燒剩余固體質(zhì)量不再減小，說明碳酸鈣已完全分解，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，生成二氧化碳的質(zhì)量=80g-58g=22g；
故答案為：22；
②設(shè)80g石灰石中含CaCO₃的質(zhì)量為x，
CaCO₃CaO+CO₂↑
100 44
x 22g
=，解得x=50g
石灰石中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)為：×100%=62.5%．
答：該石灰石中CaCO₃的質(zhì)量分數(shù)為62.5%．
分析：（1）根據(jù)反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件寫出反應(yīng)的方程式，可以據(jù)此完成解答；
（2）根據(jù)過濾的原理和適用范圍回答；
（3）根據(jù)氧化鈣的性質(zhì)及母液的成分分析發(fā)生的反應(yīng)，從而判斷反應(yīng)類型；
（4）根據(jù)“設(shè)備（Ⅱ）”中發(fā)生的反應(yīng)和流程圖中可循環(huán)使用的物質(zhì)種類回答；
（5）煅燒石灰石時碳酸鈣分解放出二氧化碳而使反應(yīng)后固體質(zhì)量減小，直到碳酸鈣完全分解，剩余固體質(zhì)量不再改變；利用質(zhì)量守恒定律，由反應(yīng)前后固體質(zhì)量差計算出反應(yīng)放出二氧化碳的質(zhì)量，然后由反應(yīng)的化學方程式，利用放出二氧化碳的質(zhì)量求得石灰石樣品中所含碳酸鈣的質(zhì)量，從而計算出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．
點評：化學來源于生產(chǎn)、生活，又服務(wù)于生產(chǎn)、生活，氨堿工業(yè)是初中化學重要的應(yīng)用之一，是考查重點，學習中要理解掌握其生產(chǎn)流程、原理、反應(yīng)方程式等內(nèi)容．