Question

Ⅰ．純堿的產(chǎn)量是衡量一個國家化學(xué)工業(yè)發(fā)展水平的重要指標(biāo)．下面是實(shí)驗(yàn)室模擬侯氏制堿法生產(chǎn)原理的主要過程：
①20℃時，向濃氨水中通入足量的二氧化碳得到NH₄HCO₃飽和溶液；
②向NH₄HCO₃飽和溶液中加入食鹽細(xì)粒，并不斷攪拌，直到NaHCO₃結(jié)晶析出完畢；
③將析出的晶體過濾，得到晶體和濾液，洗滌晶體，然后將晶體充分加熱，得到Na₂CO₃，同時生成的CO₂可以循環(huán)利用；
④向③的濾液中加入食鹽細(xì)粒，析出NH₄Cl晶體，過濾，得到NH₄Cl．
（1）請寫出步驟②和③的化學(xué)方程式．
②：    ；③：    ．
（2）侯氏制堿法的優(yōu)點(diǎn)之一是所得的副產(chǎn)品氯化銨是一種氮肥．該化合物遇堿會生成有刺激性氣味的氣體    （寫化學(xué)式，下同），此氣體可使紫色石蕊試液變藍(lán)，以上反應(yīng)現(xiàn)象可用于檢驗(yàn)氯化銨中的陽離子．若要通過實(shí)驗(yàn)區(qū)分氯化銨和另一種氮肥硝酸銨，常用的試劑是    溶液．
Ⅱ．侯氏制堿法所得的純堿中常含有少量氯化鈉，現(xiàn)用下圖所示裝置來測定純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（鐵架臺、鐵夾等固定用裝置已略去）．

實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①按圖連接裝置，并檢查氣密性；
②準(zhǔn)確稱得盛有堿石灰（固體氫氧化鈉和生石灰的混合物）的干燥管D的質(zhì)量為83.4g；
③準(zhǔn)確稱得6.0g純堿樣品放入裝置B的廣口瓶中；
④打開裝置B的分液漏斗旋塞，緩緩滴入稀硫酸，至不再產(chǎn)生氣泡為止；
⑤打開彈簧夾，往試管A中緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，然后稱得干燥管D的總質(zhì)量為85.6g．
試回答：
（1）鼓入空氣的目的是    ，裝置A中試劑X最適宜選用    ．
（2）若沒有C裝置，則會導(dǎo)致測定結(jié)果    （填“偏大”或“偏小”）．
（3）E裝置的作用是    ．
（4）請根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測得的有關(guān)數(shù)據(jù)，純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為    （結(jié)果保留一位小數(shù) ）．

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ．（1）根據(jù)反應(yīng)物和生成物按照步驟進(jìn)行書寫化學(xué)方程式；（2）根據(jù)氨氣的性質(zhì)和檢驗(yàn)氯離子的方法解答．
Ⅱ．（1）根據(jù)裝置的特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�分析鼓入空氣這一操作的目的，為了排除空氣中二氧化碳的干擾，要把二氧化碳除去，
（2）根據(jù)濃硫酸的作用及探究的內(nèi)容來評價裝置C對測定結(jié)果的影響；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮涂諝庵泻�有二氧化碳對�?shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響分析；
（4）分析實(shí)驗(yàn)前后裝置D質(zhì)量變化，并由此質(zhì)量差計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，求出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
解答：解：
Ⅰ（1）②中碳酸氫鈉析出，可看作是生成了沉淀，是碳酸氫銨和氯化鈉發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)，方程式為：NH₄HCO₃+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓ ③碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：2NaHCONa₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
（2）銨鹽和堿反應(yīng)生成氨氣，氨氣溶于水生成氨水呈堿性；檢驗(yàn)氯離子用硝酸銀溶液，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀說明含有氯離子．
Ⅱ．（1）由題意可知我們是通過測定二氧化碳的質(zhì)量來測定碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的，所以要排除空氣中的二氧化碳干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故應(yīng)在A中裝堿的溶液來吸收空氣中的二氧化碳；
（2）濃硫酸具有吸水性，在C裝置中吸收由B裝置排出氣體中混有的水蒸氣，若少了此裝置則會使氣體中的水蒸氣被D裝置中堿石灰吸收，而使測定質(zhì)量偏大；
（3）E裝置的作用是防止空氣中的二氧化碳與水蒸氣被D中堿石灰吸收使測定結(jié)果偏大；
（4）反應(yīng)中放出二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量=85.6g-83.4g=2.2g
     設(shè)放出2.2g二氧化碳消耗碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                     44
x                      2.2g
      
解得   x=5.3g
純堿樣品Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=88.3%．
故答案為：Ⅰ（1）②：NH₄HCO₃+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓；③：2NaHCONa₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
（2）NH₃，AgNO₃．
Ⅱ（1）使反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w被D中堿石灰完全吸收，氫氧化鈉溶液；
（2）偏大；
（3）防止右側(cè)的空氣中的二氧化碳與水蒸氣被D中堿石灰吸收使測定結(jié)果偏大；
（4）88.3%．
點(diǎn)評：化學(xué)來源于生產(chǎn)、生活，又服務(wù)于生產(chǎn)、生活，氨堿工業(yè)是初中化學(xué)重要的應(yīng)用之一，是考查重點(diǎn)，常涉及化學(xué)方程式的書寫，二氧化碳和氨氣的性質(zhì)以及有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算等．