某校化学兴趣小组参观制碱厂后,获得以下信息并对相关问题进行研究.

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  • 解题思路:【问题讨论】

    (1)了解氨碱工业最关键的一步:碳酸氢钠晶体析出;

    (2)根据盐的溶解性可知,在第一次反应后溶液中只剩NaCl、Na2CO3、NaOH,所以在加入盐酸后Na2CO3、NaOH可与盐酸反应生成NaCl等;

    (3)根据题干中提供的侯氏制碱法的反应原理可分析得出答案,另外值得注意的是NaHCO3不会全部析出,肯定会有部分溶解在溶液中;

    (4)由图可知,推测溶液B中的溶质;

    (5)挥发性气体C是二氧化碳,溶液D是可能含有NaCl等多种溶质的混合物,因为给出的信息不足无法判断其具体组成,但二氧化碳和氯化钠在上述生产流程中都可以循环使用;

    (6)根据氯化铵受热易分解的性质,进行分析.

    【组成确定】

    (2)根据“滴加AgNO3溶液,有白色沉淀”,则一定含有氯离子,进行推测;

    (3)①计算出开始产生二氧化碳的点和不再产生二氧化碳的点即可绘得变化的曲线,

    ②要计算碳酸钠的质量分数,需要求得碳酸钠的质量.

    【问题讨论】

    (1)氨碱工业最关键的一步是:在加压的条件下不断向饱和的氨盐水中通入二氧化碳气体,溶液中会有碳酸氢钠晶体析出.试分析该流程需要加压条件的原因是:增大二氧化碳在水中的溶解度;

    (2)由图可知,反应①中与盐酸反应的物质有NaOH和Na2CO3,故反应方程式为:NaOH+HCl═NaCl+H2O或Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑;

    (3)反应③中得到纯碱的化学方程式为:2NaHCO3

    .

    Na2CO3+H2O+CO2↑.

    (4)由图可知,溶液B中的溶质有NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3四种;

    (5)挥发性气体C是二氧化碳,溶液D是可能含有NaCl等多种溶质的混合物,因为给出的信息不足无法判断其具体组成,但二氧化碳和氯化钠在上述生产流程中都可以循环使用,即A、B;

    (6)在氨碱工业处理剩余的氯化铵溶液时.因为氯化铵受热易分解,所以不直接蒸发结晶析出氯化铵固体.

    【组成确定】

    (2)根据“滴加AgNO3溶液,有白色沉淀”,则一定含有氯离子,进行推测:由上述实验可确定纯碱样品含有杂质 NaCl;

    (3)①据图甲可以看出,当加入盐酸的量为50g时开始产生二氧化碳,当加入盐酸的量为100g时不再生成二氧化碳,设产生二氧化碳的质量为x,则有

    NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑.

    36.544

    50g×14.6% x

    则[36.5/50g×14.6%=

    44

    x],解得x=8.8g

    所以本题答案为:

    ②根据题意可以看出,与碳酸钠反应的盐酸共有100g,设碳酸钠的质量为y,则有

    Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2

    10673

    y 100g×14.6%

    则[106/y=

    73

    100g×14.6%],解得y=21.2g

    所以该样品中纯碱的质量分数为:[21.2g/22g]×100%=96.4%

    故答案为:【问题讨论】(1)增大二氧化碳在水中的溶解度

    (2)NaOH+HCl═NaCl+H2O或者Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2

    (3)2NaHCO3

    .

    Na2CO3+H2O+CO2

    (4)NaHCO3和NH4Cl;

    (5)AB;

    (6)氯化铵受热易分解

    【组成确定】

    (2)NaCl;(3)①

    ②96.4%(过程略)

    点评:

    本题考点: 纯碱的制取;氯化钠与粗盐提纯;盐的化学性质;根据化学反应方程式的计算.

    考点点评: 本题考查了碳酸钠的制取以及有关的计算,完成此题,可以依据已有的知识结合题干提供的信息进行.