Question

【題目】純堿是重要的化工原料 （一）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(xué)方程式： ．
（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 ， “碳酸化”時(shí)，NaCl、NH3、CO2和H2O相互作用析出NaHCO3 ， 寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 ．
（3）“碳酸化”后過濾獲得的NH4Cl可用作氮肥，也可先加熱NH4Cl溶液，再加入熟石灰獲得循環(huán)使用的物質(zhì)是；
（4）煅燒制得純堿的化學(xué)方程式是 ．
（5）（二）成分探究 [提出問題]純堿樣品中含有哪些雜質(zhì)？
[猜想]
猜想一：可能含有NaHCO3； 猜想二：可能含有NaCl；猜想三：NaHCO3和NaCl
[實(shí)驗(yàn)探究]確定純堿中是否含NaHCO3 ． 實(shí)驗(yàn)裝置和主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①稱量D、E裝置總質(zhì)量為200.0g，檢查裝置的氣密性，將10.6 g純堿試樣放入錐形瓶中，按上圖組裝儀器，進(jìn)行如下操作…………，后緩緩鼓入一段時(shí)間空氣；
②按一定要求正確操作后，加入足量稀硫酸，待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時(shí)，再次打開止水夾K1 ， 從導(dǎo)管a處再次緩緩鼓入空氣；
③一段時(shí)間后再次稱量裝置D、E的總質(zhì)量為204.84g．
[實(shí)驗(yàn)討論]
步驟①中“如下操作”是指；
（6）裝置B中一定發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：；
（7）裝置B中生成CO2的質(zhì)量為4.84g，通過計(jì)算說明純堿中含NaHCO3（填字母）．（寫出計(jì)算過程）
A.一定
B.一定不
C.可能
D.無法確定
（8）另取10.6樣品，加入a g 14.6%的鹽酸恰好完全反應(yīng)，再將所得溶液蒸干后得到固體的質(zhì)量為W，當(dāng)W的值滿足條件時(shí)，樣品中含有NaCl．

Answer 1

【答案】
（1）MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2+2NaCl
（2）有利于溶液吸收二氧化碳；NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl
（3）NH3
（4）2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑
（5）打開K1、K2 ， 關(guān)閉K3
（6）Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
（7）A
（8）W＞0.234a
【解析】解：（1）除去粗鹽水中MgCl2用的試劑是氫氧化鈉溶液，故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：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”的目的是有利于溶液吸收CO2氣體；氯化鈉、氨氣、二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl；（3）“碳酸化”后過濾獲得的NH4Cl含有氮元素，所以可用作氮肥；氯化銨不穩(wěn)定受熱易分解或遇到堿放出氨氣，也可先加熱NH4Cl溶液，再加入熟石灰獲得循環(huán)使用的物質(zhì)是NH3（或氨氣）；（4）因?yàn)樘妓釟溻c受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑；【猜想三】純堿樣品中還可能含有NaHCO3和NaCl的混合物；（5）加入樣品前還應(yīng)檢查裝置氣密性；反應(yīng)結(jié)束后打開止水夾K1 ， 緩緩鼓入空氣的目的是將生成的二氧化碳全部送到D中；故步驟①中“如下操作”是指打開K1、K2 ， 關(guān)閉K3；（6）裝置B中碳酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，故一定發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑；（7）根據(jù)D、E增加的質(zhì)量為二氧化碳的質(zhì)量，裝置B中生成CO2的質(zhì)量=204.84g﹣200.0g=4.84g； 假設(shè)10.6g樣品全為碳酸鈉，生成二氧化碳的質(zhì)量為x．

Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+	CO2↑
106	44
10.6g	x

則 ，解得x=4.4g．
則4.4g＜4.84g，所以樣品中含有碳酸氫鈉；（8）根據(jù)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，假設(shè)全部是碳酸鈉求出增加的質(zhì)量．

Na2CO3+	2HCl=	2NaCl+H2O+CO2↑
	73	117
	ag×14.6%	W

則 ，解得W=0.234ag．
所以當(dāng)W的值滿足條件W＞0.234ag時(shí)，樣品中含有NaCl；
所以答案是：（1）MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2+2NaCl．（2）有利于溶液吸收二氧化碳，NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl．（3）NH3 ， （4）2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑；（5）打開K1、K2 ， 關(guān)閉K3；（6）Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑（7）A；解題略；（8）W＞0.234a．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式的相關(guān)知識(shí)，掌握注意：a、配平 b、條件 c、箭號(hào)．