Question

1．某校化學(xué)興趣小組參觀制堿廠后，獲得以下信息并對(duì)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】（1）NH₄Cl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NH₃↑+HCl↑
（2）已知20℃時(shí)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】：
（1）氨堿工業(yè)最關(guān)鍵的一步是：在加壓的條件下不斷向飽和的氨鹽水中通入二氧化碳?xì)怏w，溶液中會(huì)有碳酸氫鈉晶體析出．試分析該流程需要加壓條件的原因是：增大CO₂的溶解度．
（2）反應(yīng)①中發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng)，寫出中和化學(xué)方程式：NaOH+HCl═NaCl+H₂O_．
（3）溶液B中的溶質(zhì)有NaHCO₃、NaCl、NH₄Cl、NH₄HCO₃四種中的任意兩種（至少寫出兩種）．
（4）上述生產(chǎn)流程中可循環(huán)使用的是A、B（填序號(hào)）．
A．揮發(fā)性氣體C      B．溶液D       C．氫氧化鎂      D．化肥NH₄Cl
（5）在氨堿工業(yè)處理剩余的氯化銨溶液時(shí)，為何不直接蒸發(fā)結(jié)晶析出氯化銨固體？答：氯化銨受熱易分解．
（6）“侯氏制堿法”制得的純堿（Na₂CO₃）中常含有少量氯化鈉，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)擬測(cè)定某純堿樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，通過下圖1和圖2兩種方案分別測(cè)定，你認(rèn)為圖2方案更易產(chǎn)生誤差，原因C裝置中氫氧化鈉會(huì)吸收空氣中二氧化碳和水．

Answer 1

分析 （1）了解氨堿工業(yè)最關(guān)鍵的一步：碳酸氫鈉晶體析出；
（2）根據(jù)鹽的溶解性可知，在第一次反應(yīng)后溶液中只剩NaCl、Na₂CO₃、NaOH，所以在加入鹽酸后Na₂CO₃、NaOH可與鹽酸反應(yīng)生成NaCl等；
（3）由圖可知，推測(cè)溶液B中的溶質(zhì)；
（4）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?yàn)榻o出的信息不足無(wú)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；
（5）根據(jù)氯化銨受熱易分解的性質(zhì)，進(jìn)行分析；
（6）根據(jù)圖2中裝置內(nèi)的殘留二氧化碳沒有被吸收，空氣中的二氧化碳和水蒸氣也會(huì)進(jìn)入C裝置進(jìn)行解答．

解答 解：
【問題討論】
（1）氨堿工業(yè)最關(guān)鍵的一步是：在加壓的條件下不斷向飽和的氨鹽水中通入二氧化碳?xì)怏w，溶液中會(huì)有碳酸氫鈉晶體析出．試分析該流程需要加壓條件的原因是：增大二氧化碳在水中的溶解度；
（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，溶液B中的溶質(zhì)有NaHCO₃、NaCl、NH₄Cl三種；
（4）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?yàn)榻o出的信息不足無(wú)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，即A、B；
（5）在氨堿工業(yè)處理剩余的氯化銨溶液時(shí)．因?yàn)槁然�銨受熱易分解，所以不直接蒸發(fā)結(jié)晶析出氯化銨固體．
（6）圖2中裝置內(nèi)的殘留二氧化碳沒有被吸收，空氣中的二氧化碳和水蒸氣也會(huì)進(jìn)入C裝置．故答案為：裝置內(nèi)的殘留二氧化碳沒有被吸收，空氣中的二氧化碳和水蒸氣也會(huì)進(jìn)入C裝置．
故答案為：【問題討論】（1）增大二氧化碳在水中的溶解度
（2）NaOH+HCl═NaCl+H₂O或者Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
（3）NaHCO₃和NH₄Cl；
（4）AB；
（5）氯化銨受熱易分解
（6）2，C裝置中氫氧化鈉會(huì)吸收空氣中二氧化碳和水

點(diǎn)評(píng) 本題難度較大，考查了多方面的化學(xué)知識(shí)，要想做對(duì)此題必須知識(shí)全面，再加上足夠的細(xì)心和耐心才行．