Question

8．工業(yè)上以食鹽、氨氣、二氧化碳等物質(zhì)為原料制取純堿．
（1）實(shí)驗(yàn)室提純粗鹽的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是除去粗鹽水中的雜質(zhì)陽離子．某粗鹽樣品（主要含Ca²⁺、Mg²⁺），提純?cè)摯蛀}時(shí)，可考慮在粗鹽水中加入沉淀劑A、B除雜質(zhì)（沉淀劑A來源于石灰窯廠），寫出A、B的化學(xué)式．
ACa（OH）₂或CaO、BNa₂CO₃．
（2）上述實(shí)驗(yàn)操作依次為：取樣、溶解、沉淀、過濾、加入鹽酸調(diào)pH、蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶．
（3）以上“加入鹽酸調(diào)pH”目的是除去過量的NaOH、Na₂CO₃．
（4）寫成工業(yè)上以食鹽、氨氣、二氧化碳等物質(zhì)為原料制取純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式：NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
（2）氨氣與二氧化碳通入的先后順序是：先通入NH₃后通入CO₂，因?yàn)椋喊睔獾娜芙舛容^大，且飽和氨鹽水顯堿性，比飽和食鹽水更容易吸收二氧化碳．
該過程沒有析出碳酸鈉晶體，其原因是碳酸鈉的溶解度比碳酸氫鈉大．
（6）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，吸收11.2升二氧化碳?xì)怏w，理論上至少需要1mol/L的氨水體積為500mL．

Answer 1

分析 解答實(shí)驗(yàn)問題時(shí)，要首先理清實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)的安全性、科學(xué)性和簡(jiǎn)約型入手進(jìn)行解答．對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，要注意處理的合理性．
（1）根據(jù)題意A源于石灰窯，說明其是生石灰或熟石灰來分析；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提純粗鹽的實(shí)驗(yàn)操作步驟完成；
（3）加鹽酸調(diào)pH的目的是除去過量的NaOH、Na₂CO₃；
（4）氨氣與氯化鈉溶液混合后，在乙中與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，生成NaHCO₃、NH₄Cl；
（5）根據(jù)氨鹽水顯堿性，容易吸收二氧化碳；NH₃極易溶于水且溶液呈弱堿性，再通入CO₂使之更多地轉(zhuǎn)化為HCO₃^-；
（6）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，吸收11.2升二氧化碳?xì)怏w，理論上至少需要1mol/L的氨水體積可根據(jù)關(guān)系式：CO₂～NH₃進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）粗鹽中含有硫酸根離子、碳酸根離子、鎂離子，常用的提純食鹽的沉淀劑為氫氧化鈣溶液和碳酸鈉溶液，沉淀劑A來源于石灰窯廠，所以A是氫氧化鈣，B是碳酸鈉，
故答案為：Ca（OH）₂或CaO；Na₂CO₃；
（2）實(shí)驗(yàn)室提純粗鹽的實(shí)驗(yàn)操作方法為：取樣、溶解、沉淀、過濾、蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、烘干，
故答案為：溶解；過濾；蒸發(fā)；
（3）步驟④中加鹽酸調(diào)pH的目的是除去過量的NaOH、Na₂CO₃，
故答案為：除去過量的NaOH、Na₂CO₃；
（4）氨氣與氯化鈉溶液混合后，在乙中與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，生成NaHCO₃、NH₄Cl，NaHCO₃再分解為Na₂CO₃、H₂O和CO₂，反應(yīng)方程式為NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl，2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
故答案為：NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl；2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
（5）因?yàn)轱柡桶丙}水顯堿性，比飽和食鹽水更容易吸收二氧化碳，所以在用氨堿法生產(chǎn)純堿過程中，要先向飽和食鹽水中通入氨氣，制成飽和氨鹽水，再向其中通入二氧化碳． 碳酸鈉的溶解度比碳酸氫鈉大，
故答案為：先通入NH₃后通入CO₂；氨氣的溶解度較大，且飽和氨鹽水顯堿性，比飽和食鹽水更容易吸收二氧化碳； 碳酸鈉的溶解度比碳酸氫鈉大；
（6）設(shè)理論上至少需要1mol/L的氨水體積為xmL
關(guān)系式：CO₂ ～NH₃
          22.4L      1mol 
          11.2L      1mol/L×xmL×$\frac{1L}{1000mL}$
x=500mL
故答案為：500．

點(diǎn)評(píng) 本題考查粗鹽提純及電解原理，明確發(fā)生的離子反應(yīng)及電解反應(yīng)是解答的關(guān)鍵，注意除雜不能引入新的雜質(zhì)及試劑的添加順序，題目難度中等．