Question

（11分）某校化學(xué)興趣小組參觀制堿廠后，獲得以下信息并對相關(guān)問題進(jìn)行研究。

【產(chǎn)品與原理】

該廠采用“侯氏制堿法”生產(chǎn)化工產(chǎn)品——純堿（Na₂CO₃）和化肥NH₄Cl。

生產(chǎn)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(yīng)為：

NaCl（飽和）+ NH₃ + CO₂ + H₂O = NaHCO₃↓+NH₄Cl；分離出NaHCO₃，加熱制得純堿。

【生產(chǎn)流程】

【相關(guān)資料】

⑴ NH₄ClNH₃↑+HCl↑

⑵ 已知20℃時有關(guān)物質(zhì)的溶解度如下（氣體指1體積水中能溶解的氣體體積）

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

【問題討論】：

⑴ 操作Ⅰ、Ⅱ的名稱為             。

⑵ 反應(yīng)①中發(fā)生了兩個反應(yīng)，寫出其中的一個化學(xué)方程式：

                                                              。

⑶ 反應(yīng)③中得到純堿的化學(xué)方程式為：                                   。

⑷ 溶液B中的溶質(zhì)有                                    （至少寫出兩種）。

⑸ 上述生產(chǎn)流程中可循環(huán)使用的是               （填序號）。

A.揮發(fā)性氣體       B.溶液     C.氫氧化鎂      D.化肥NH₄Cl

【組成確定】

⑴ 稱取一定質(zhì)量的純堿樣品，經(jīng)多次充分加熱后，再稱重，質(zhì)量無變化；

⑵ 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(zhì)            （寫化學(xué)式）。

【含量測定】

稱取純堿樣品10.8g加入適量水,再加入過量CaCl₂溶液，攪拌、過濾、洗滌、干燥后稱得固體質(zhì)量為10.0g，請通過計算并結(jié)合右表判斷此純堿樣品等級為        品。計算過程：

【總結(jié)反思】

某同學(xué)認(rèn)為，在上述純堿含量測定中，將CaCl₂溶液改為BaCl₂溶液，測定誤差會減小，其理由是                                                 。

 

Answer 1

問題討論（1）過濾

（2）HCl + NaOH = NaCl + H₂O或 Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂↑+ H₂O

（3）2NaHCO₃ = Na₂CO₃+ CO₂ ↑+H₂O

(4) NH₄Cl、 NaHCO₃ 、NaCl 、NH₄HCO₃中任意2個

（5）AB ；組成測定：NaCl；

含量測定;計算含量為98.1% ，等級：合格；

總結(jié)反思：同樣質(zhì)量的樣品反應(yīng)得到的BaCO₃質(zhì)量大于CaCO₃，質(zhì)量越大稱量的誤差越小。

解析:[問題討論]：

（1）固體小顆粒懸浮于液體里形成的混合物叫懸濁液，欲使懸濁液變?yōu)槿芤�，可過濾掉其中的不溶物，故操作Ⅰ、Ⅱ，相同操作的名稱為過濾;

（2）由圖可知，反應(yīng)①中與鹽酸反應(yīng)的物質(zhì)有NaOH和Na₂CO₃，故反應(yīng)方程式為：NaOH+HCl═NaCl+H₂O或Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑

（3）由圖可知，晶體A為NaHCO₃，所以反應(yīng)③中得到純堿的化學(xué)方程式為：2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + CO₂↑+H₂O;

(4)由圖可知，溶液B中的溶質(zhì)有NaHCO₃、NaCl、NH₄Cl、NH₄HCO₃四種，故答案為其中的任意兩種;

（5）揮發(fā)性氣體C是二氧化碳，溶液D是可能含有NaCl等多種溶質(zhì)的混合物，因為給出的信息不足無法判斷其具體組成，但二氧化碳和氯化鈉在上述生產(chǎn)流程中都可以循環(huán)使用

[組成確定]

（2）由題意可知，滴加AgNO₃溶液，有白色沉淀，此沉淀即AgCl，所以反應(yīng)物中一定有Cl離子，由題意可知，向該溶液中加入過量稀HNO₃反應(yīng)物，并且樣品完全溶于水，由此可以推斷純堿樣品含有雜質(zhì)NaCl；（1分）

[含量測定]

解：設(shè)Na₂CO₃的質(zhì)量為m

Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl（1分）

106         100

m           10.0g

106：100=m：10.0g

解得：m=10.6g（1分）

10.6g /10.8g×100%≈98.1%，與工業(yè)純堿標(biāo)準(zhǔn)對照，屬于合格品；

【總結(jié)反思】等質(zhì)量的碳酸鈉與氯化鋇反應(yīng)產(chǎn)生的碳酸鋇沉淀質(zhì)量大，稱量時的（相對）誤差小