Question

16．純堿是重要的化工原料．
制備探究：如圖是工業(yè)生產(chǎn)純堿的主要流程示意圖．

【查閱資料】
①粗鹽水中含有雜質(zhì)MgCl₂、CaCl₂；
②常溫下，NH₃極易溶于水，CO₂能溶于水，
③NaHCO₃加熱易分解，Na₂CO₃加熱不易分解．
（1）寫出除去粗鹽水中MgCl₂的化學方程式：MgCl₂+2NaOH═Mg（OH）₂↓+2NaCl．
（2）在工業(yè)生產(chǎn)純堿工藝流程中，先“氨化”后“碳酸化”的目的是使溶液顯堿性，更多的吸收二氧化碳，“碳酸化”時，NaCl、NH₃、CO₂　和H₂O相互作用析出NaHCO₃，寫出該反應的化學方程式NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl．
（3）煅燒制得純堿的化學方程式是2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
（4）某海洋化工集團生產(chǎn)的純堿產(chǎn)品中含有少量氯化鈉雜質(zhì)，其產(chǎn)品包裝袋上注明：碳酸鈉≥96%．為測定該產(chǎn)品中含碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，進行了以下實驗：取11.0g純堿樣品放入燒杯中，稱得燒杯及所盛純堿樣品的總質(zhì)量為158.0g，在把100g稀鹽酸平均分成四份依次放入樣品中，每次均充分反應，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

所加鹽酸的次數(shù)	第一次	第二次	第三次	第四次
鹽酸的質(zhì)量/g	25	25	25	25
燒杯及所盛物質(zhì)總質(zhì)量/g	181.2	204.4	228.6	253.6

請你據(jù)此分析計算：
①第一次加入鹽酸充分反應后，生成二氧化碳的質(zhì)量是1.8g．
②該產(chǎn)品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是否合格？（寫出計算過程，結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）應該用氫氧化鈉除去氯化鎂，氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉；
（2）氨氣溶于水后，能和水反應生成氨水，氨水顯堿性；
氯化鈉、氨氣、二氧化碳和水反應生成碳酸氫鈉和氯化銨；
（3）碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳；
（4）碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，
反應前后的質(zhì)量差即為反應生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可以計算碳酸鈉的質(zhì)量，進一步可以計算碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）氯化鎂和氫氧化鈉反應的化學方程式為：MgCl₂+2NaOH═Mg（OH）₂↓+2NaCl．
故填：MgCl₂+2NaOH═Mg（OH）₂↓+2NaCl．
（2）在工業(yè)生產(chǎn)純堿工藝流程中，先“氨化”后“碳酸化”的目的是使溶液顯堿性，更多的吸收二氧化碳；
氯化鈉、氨氣、二氧化碳和水反應生成碳酸氫鈉和氯化銨的化學方程式為：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl．
故填：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl．
（3）碳酸氫鈉受熱分解的化學方程式為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
故填：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
（4）①第一次加入鹽酸充分反應后，生成二氧化碳的質(zhì)量為：158.0g+25g-181.2g=1.8g，
故填：1.8．
②設產(chǎn)品中碳酸鈉的質(zhì)量為x，
碳酸鈉和稀鹽酸反應生成二氧化碳的總質(zhì)量為：158.0g+100g-253.6g=4.4g，
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，
 106                  44
  x                  4.4g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$，
x=10.6g，
該產(chǎn)品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{10.6g}{11.0g}$×100%=96.4%，
因為96.4%＞96%，因此該產(chǎn)品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)合格．

點評 因為碳酸鈉和稀鹽酸反應只生成一種氣體二氧化碳，因此反應前后的質(zhì)量差即為反應生成二氧化碳的質(zhì)量，要注意理解．