Question

【題目】Ⅰ．現(xiàn)代工業(yè)常以氯化鈉為原料制備純堿，部分工藝流程如圖：

已知NaHCO3在低溫下溶解度較小。

（1）反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為______。

（2）處理母液的兩種方法：

①向母液中加入石灰乳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____，目的是使____循環(huán)利用。

②向母液中____并降溫，可得到NH4Cl晶體。

Ⅱ．某化學(xué)小組模擬“侯氏制堿法”，以NaCl、NH3、CO2和水等為原料以及如圖所示裝置制取NaHCO3，然后再將NaHCO3制成Na2CO3。

（3）裝置丙中冷水的作用是______；由裝置丙中產(chǎn)生的NaHCO3制取Na2CO3時(shí)，需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作有______、洗滌、灼燒。

（4）若灼燒的時(shí)間較短，NaHCO3將分解不完全，該小組對(duì)一份加熱了t1 min的NaHCO3 樣品的組成進(jìn)行了以下探究。

取加熱了t1min的NaHCO3樣品29.6g完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中緩慢地滴加稀鹽酸，并不斷攪拌。隨著鹽酸的加入，溶液中有關(guān)離子的物質(zhì)的量的變化如圖所示。曲線c對(duì)應(yīng)的溶液中的離子是____（填離子符號(hào)）；該樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量分別是___mol、___mol。

Answer 1

【答案】NaCl+CO2+NH3+H2O →NaHCO3↓+NH4Cl 2NH4Cl +Ca(OH)2→CaCl2+2NH3↑+2H2O NH3 通入NH3，加入細(xì)小的食鹽顆粒 冷卻，使碳酸氫鈉晶體析出 過(guò)濾 HCO3- 0.1 0.2

【解析】

（1）由于NaHCO3在低溫下溶解度較小，溶液中含有較大濃度的鈉離子和碳酸氫根離子時(shí)，就會(huì)有碳酸氫鈉晶體析出，所以飽和氯化鈉中溶液中通入NH3和CO2發(fā)生反應(yīng)的方程式為：NaCl+CO2+NH3+H2O →NaHCO3↓+NH4Cl;答案：NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；

（2）①根據(jù)題中反應(yīng)流程可知，過(guò)濾后得到的母液中含有氯化銨，母液中加入石灰乳后，發(fā)生反應(yīng)為：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O，反應(yīng)生成氨氣，氨氣可以在反應(yīng)流程中循環(huán)利用；答案：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O；NH3；

②由反應(yīng)NH3+H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓及流程圖知，母液中溶質(zhì)為氯化銨，向母液中通氨氣加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通入的氨氣和水反應(yīng)生成一水合氨，一水合氨能電離銨根離子，銨根離子濃度增大有利于氯化銨析出。

答案：通入NH3，加入細(xì)小的食鹽顆粒。

（3）由裝置丙中產(chǎn)生的是NaHCO3，其溶解度隨溫度降低而降低，所以裝置丙中冷水的作用是：冷卻，使碳酸氫鈉晶體析出；制取Na2CO3時(shí)需要過(guò)濾得到晶體，洗滌后加熱灼燒得到碳酸鈉；答案：冷卻，使碳酸氫鈉晶體析出；過(guò)濾；

(4)若在(2)中灼燒的時(shí)間較短, NaHCO3將分解不完全,該小組對(duì)一份加熱了t1min的NaHCO3樣品的組成進(jìn)行了研究.取加熱了t1min的NaHCO3樣品29.6g 完全溶于水制成溶液,然后向此溶液中緩慢地滴加稀鹽酸,并不斷攪拌.隨著鹽酸的加入,發(fā)生反應(yīng)CO32-+H+=HCO3-;HCO3-+ H+=CO2+H2O;溶液中有關(guān)離子的物質(zhì)的量的變化為碳酸根離子減小,碳酸氫根離子濃度增大,當(dāng)碳酸根離子全部轉(zhuǎn)化為碳酸氫根離子,再滴入鹽酸和碳酸氫根離子反應(yīng)生成二氧化碳,碳酸氫根離子減小,所以c曲線表示的是碳酸氫根離子物質(zhì)的量變化。碳酸根離子物質(zhì)的量為0.2mol,碳酸氫根離子物質(zhì)的量為0.1mol；所以樣品中NaHCO3的物質(zhì)的量為0.1mol,Na2CO3的物質(zhì)的量為0.2mol；

因此，本題正確答案是: HCO3-；0.1；0.2。