Question

工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如下：

完成下列填空：
（1）粗鹽水加入沉淀劑A、B除雜質(zhì)（沉淀劑A來源于石灰窯廠），寫出A、B的化學(xué)式．
A

 

、B

 

．
（2）碳酸化后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（3）向母液

 

（選填圖中字母）中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通氨氣的作用有

 

．
A．增大NH₄⁺的濃度，使NH₄Cl更多地析出
B．使NaHCO₃更多地析出
C．使NaHCO₃轉(zhuǎn)化為Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl純度
（4）不用其它試劑，檢查副產(chǎn)品NH₄Cl是否純凈的方法及操作是

 

．
（5）Xg純堿產(chǎn)品（含有碳酸氫鈉）充分加熱分解后，質(zhì)量減少了Yg，則純堿樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可表示為

 

．
（6）有人以硫酸鈉和焦炭、石灰石在高溫下進(jìn)行煅燒，再浸取，結(jié)晶而制得純堿．反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

 （已知產(chǎn)物之一為CaS）．

Answer 1

分析：（1）加入試劑要除去粗鹽中的雜質(zhì)鎂離子等；
（2）氨化后通入二氧化碳的溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：H₂O+CO₂+NH₃+NaCl=NaHCO₃+NH₄Cl；
（3）根據(jù)題意知道通入二氧化碳后主要發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)結(jié)合質(zhì)量守恒定律得知溶液中主要是NH₄Cl來回答；
（4）根據(jù)銨鹽受熱易分解的性質(zhì)來檢驗(yàn)銨根離子；
（5）根據(jù)固體質(zhì)量差量法來計(jì)算純堿樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（6）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物結(jié)合原子守恒來確定化學(xué)方程式．

解答：解：（1）加入試劑氫氧化鈣可以除去粗鹽中的雜質(zhì)鎂離子等，過量的鈣離子可以通過碳酸鈉來除去，所以A、B的化學(xué)式為Ca（OH）₂、Na₂CO₃，故答案為：Ca（OH）₂；Na₂CO₃；
（2）根據(jù)操作過程，氨化后通入二氧化碳的溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：H₂O+CO₂+NH₃+NaCl=NaHCO₃+NH₄Cl，即碳酸化后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，故答案為：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（3）根據(jù)操作過程，氨化后通入二氧化碳的溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：H₂O+CO₂+NH₃+NaCl=NaHCO₃+NH₄Cl，最終得到NH₄Cl還有NaHCO₃等，碳酸氫鈉溶解度很小而結(jié)晶，故酸化后濾液的主要成分為：NH₄Cl，通氨氣可以增大NH₄⁺的濃度，使NH₄Cl更多地析出，并且能使NaHCO₃轉(zhuǎn)化為Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl純度，故答案為：D；AC；
（4）可以采用加熱法來檢驗(yàn)銨根離子，方法是：取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部，加熱，若試管底部無殘留物，表明氯化銨產(chǎn)品純凈，故答案為：加熱法；取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部，加熱，若試管底部無殘留物，表明氯化銨產(chǎn)品純凈；
（5）加熱前純堿的質(zhì)量為X，加熱后的質(zhì)量為Y，根據(jù)反應(yīng)2NaHCO₃

加熱  .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，所以故純堿中含有的碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

84Y

31X

，故答案為：ω（NaHCO₃）=

84Y

31X

；
（6）硫酸鈉和焦炭、石灰石在高溫下進(jìn)行煅燒可以得到硫化鈣、二氧化碳以及碳酸鈉，即Na₂SO₄+2C+CaCO₃

高溫  .

CaS+Na₂CO₃+2CO₂↑，故答案為：Na₂SO₄+2C+CaCO₃

高溫  .

CaS+Na₂CO₃+2CO₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題以工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程為背景，考查了物質(zhì)的提純、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理等知識(shí)，難度中等．