Question

【題目】I.中國(guó)的侯德榜對(duì)索爾維制堿法進(jìn)行了改進(jìn)，將合成氨工業(yè)與純堿工業(yè)聯(lián)合，發(fā)明了侯氏制堿法，又稱聯(lián)合制堿法，生產(chǎn)流程可以表示如圖所示（代表所需物質(zhì)，代表產(chǎn)品）

在上述工業(yè)流程中：

（1）產(chǎn)品N的化學(xué)式__________，所需物質(zhì)A的名稱____________，B的電子式____________。

（2）侯德榜制堿法的原理是_____________________________________（用化學(xué)方程式表示）。操作X的名稱是_________________________。

II.利用侯德榜原理制備的純堿中含有少量NaCl等雜質(zhì)，利用下列裝置可用來測(cè)定純堿中的Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①如圖所示，組裝好實(shí)驗(yàn)儀器，并檢查其氣密性；

②準(zhǔn)確稱取盛有堿石灰的干燥管D的質(zhì)量（設(shè)為m1g）；

③準(zhǔn)確稱取一定量的純堿（設(shè)為ng），并將其放進(jìn)廣口瓶B內(nèi)；

④從分液漏斗中緩緩滴入一定量的稀硫酸，并從前端緩緩地鼓入空氣，至B反應(yīng)器中不再產(chǎn)生氣體為止；

⑤準(zhǔn)確稱取干燥管D的總質(zhì)量（設(shè)為m2g）

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：

（3）該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到操作④時(shí)，要緩緩鼓入空氣，鼓入空氣的作用是__________________________。裝置A中的液體應(yīng)選用___________。

（4）裝置B與D之間必須添加一裝置C，否則使測(cè)定結(jié)果偏高。在空白框內(nèi)畫出該裝置C，裝置中盛放的是__________。

（5）根據(jù)此實(shí)驗(yàn)，計(jì)算出純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________________（用m1、m2、n表示）。如果缺少裝置E，則實(shí)驗(yàn)所得純堿樣品的純度會(huì)_________（“偏高”、“偏低”、或“無影響”）。

Answer 1

【答案】NH4Cl 氨氣 NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl 過濾 確保CO2充分被吸收 氫氧化鈉溶液 濃硫酸 偏高

【解析】

聯(lián)合制堿法：以食鹽、氨和二氧化碳為原料來制取純堿，二氧化碳在水中的溶解度小，與水反應(yīng)形成不穩(wěn)定的碳酸，而把二氧化碳通入溶有氨氣而呈堿性的水中，會(huì)使生成的碳酸與氨水發(fā)生反應(yīng)，而增大二氧化碳?xì)怏w的吸收，將氨通入飽和食鹽水而成氨鹽水，再通入二氧化碳生成碳酸氫鈉沉淀，A為NH3，B為CO2，反應(yīng)為：CO2+H2O+NaCl+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl，經(jīng)過濾、洗滌得NaHCO3微小晶體，再加熱制得純堿產(chǎn)品。

（1）產(chǎn)品N是氯化銨，化學(xué)式為NH4Cl，所需物質(zhì)A的名稱是氨氣，CO2的電子式：；

（2）侯德榜制堿法的原理是NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；操作X后得濾液和固體，則操作為過濾；

（3）該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到操作④時(shí)，要緩緩鼓入空氣，鼓入空氣的作用是確保CO2充分被吸收；為防止空氣中的CO2造成實(shí)驗(yàn)誤差，裝置A中的液體應(yīng)選用氫氧化鈉溶液；

（4）裝置B與D之間必須添加一裝置C，吸收水分，否則使測(cè)定結(jié)果偏高；裝置C為：，裝置中盛放的是濃硫酸；

（5）根據(jù)此實(shí)驗(yàn)，干燥管D增加二氧化碳質(zhì)量g，通過差量法可知，純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，如果缺少裝置E，外界的二氧化碳、水蒸氣會(huì)被干燥管D吸收，則實(shí)驗(yàn)所得純堿樣品的純度會(huì)偏高。