Question

【題目】某�；瘜W興趣小組參觀制堿廠后，獲得以下信息并對相關問題進行研究。

（產品與原理）該廠采用“侯氏制堿法”生產化工產品——純堿（Na2CO3）和化肥NH4Cl。

生產原理是：將NH3和CO2通入飽和食鹽水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物，反應為：NaCl（飽和）+ NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3↓+ NH4Cl；分離出NaHCO3晶體，加熱制得純堿。

（生產流程）

（相關資料）

（1） NH4Cl NH3↑+HCl↑

（2） 已知20℃時有關物質的溶解度如下（氣體指1體積水中能溶解的氣體體積）

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

（問題討論）:

（1）氨堿工業最關鍵的一步是：在加壓的條件下不斷向飽和的氨鹽水中通入二氧化碳氣體，溶液中會有碳酸氫鈉晶體析出。試分析該流程需要加壓條件的原因是：________。流程中加入過量氫氧化鈉目的是________。操作II的名稱叫________。

（2）反應①中發生了兩個反應，寫出其中的一個化學方程式：________________。

（3）反應③中得到純堿的化學方程式為：_________________________________。

（4）上述生產流程中可循環使用的是________（填序號）。

A 氣體C B 溶液D C 氫氧化鎂 D 化肥NH4Cl

（5）在氨堿工業處理剩余的氯化銨溶液時。為何不直接蒸發結晶析出氯化銨固體?_________。

（組成確定）

（1）稱取一定質量的純堿樣品，經多次充分加熱后，再稱重，質量無變化。

（2）另取少量純堿樣品加入適量水，樣品完全溶解，向該溶液中加入過量稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀。由上述實驗可確定純堿樣品含有雜質________（寫化學式）。

（3）某研究性學習小組對剛生產出的純堿產品進行檢測。取22克該樣品于燒杯中，加水將其溶解，然后逐滴加入溶質質量分數為14.6%的稀鹽酸并不斷振蕩。

首先發生的反應是：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl；然后發生的反應是：NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2↑；

在上述過程中燒杯中溶液質量與加入稀鹽酸質量的關系如圖甲所示。

請你根據圖甲提供的信息，計算出反應產生的二氧化碳的質量________；計算該樣品中純堿的質量分數________(計算結果用百分數表示,保留到小數點后一位)

Answer 1

【答案】增大二氧化碳在水中的溶解度 除去粗鹽中的氯化鎂 過濾 或 AB 氯化銨受熱易分解，所以不直接蒸發結晶析出氯化銨固體 NaCl 8.8g 96.4%

【解析】

氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，氫氧化鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和水，碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣和氯化鈉，碳酸氫鈉加熱生成碳酸鈉、水和二氧化碳，碳酸氫鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳。

（1）氨堿工業最關鍵的一步是：在加壓的條件下不斷向飽和的氨鹽水中通入二氧化碳氣體，溶液中會有碳酸氫鈉晶體析出，壓強越大,氣體溶解度越大，流程需要加壓條件的原因是增大二氧化碳在水中的溶解度，氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，故流程中加入過量氫氧化鈉目的是除去粗鹽中的氯化鎂，操作II是將晶體和液體分離，名稱是過濾。

（2）反應①中發生了兩個反應是氫氧化鈉和鹽酸反應生成氯化鈉和水，碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式為或。

（3）反應③是碳酸氫鈉加熱生成碳酸鈉、水和二氧化碳，故得到純堿的化學方程式為。

（4）上述生產流程中可循環使用的是氣體C二氧化碳，溶液D氯化鈉，故選AB。

（5）在氨堿工業處理剩余的氯化銨溶液時，氯化銨受熱易分解，所以不直接蒸發結晶析出氯化銨固體。

[組成確定]

（2）根據“滴加AgNO3溶液，有白色沉淀”，則一定含有氯離子，向該溶液中加入過量稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀，故純堿樣品含有雜質氯化鈉，化學式為NaCl。

（3）由圖甲可以看出，當加入鹽酸的量為50g時開始產生二氧化碳，當加入鹽酸的量為100g時不再生成二氧化碳，設產生二氧化碳的質量為x

與碳酸鈉反應的鹽酸共有100g，設碳酸鈉的質量為y

樣品中純堿的質量分數為