Question

聯(lián)合制堿法也稱侯德榜制堿法，生產(chǎn)原料為空氣、焦炭、水和氯化鈉，其生產(chǎn)流程如圖1：

已知幾種鹽的溶解度（g/100gH₂O）如下表：

鹽	NaCl	NH4Cl	NaHCO3	NH4HCO3	Na2CO3?10H2O
10℃	35.8	33.3	8.1	15.8	12.5
20℃	36.0	37.2	9.6	21	21.5

回答下列問題：
（1）合成氨的原料有：

 

．
（2）寫出沉淀池中的離子方程式

 

；生成沉淀的原因有（填編號）

 

．
a．反應(yīng)體系中NaHCO₃溶解度最小
b．反應(yīng)消耗了溶劑H₂O
c．生成NaHCO₃的質(zhì)量比NaCl多
（3）從母液中分離出NH₄Cl，加入NaCl通入NH₃的原因是

 

；不析出NaHCO₃和NH₄HCO₃的原因

 

．
（4）制得的純堿中含有少量NaCl，為測定純堿樣品中Na₂CO₃的含量．現(xiàn)準確稱取mg樣品，利用圖2實驗裝置，根據(jù)反應(yīng)前后U型管的質(zhì)量差來測定樣品中Na₂CO₃的含量，你認為是否合理？

 

．若不合理，其原因是

 

（若合理，此空不需回答）．

Answer 1

考點：純堿工業(yè)（侯氏制堿法）

專題：實驗題

分析：（1）氨氣和氫氣來合成氨氣，氮氣來自空氣，氫氣來自焦炭和水的反應(yīng)產(chǎn)物；
（2）根據(jù)聯(lián)合制堿法的原料為氨氣、二氧化碳和飽和氯化鈉，反應(yīng)式為NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，根據(jù)侯氏制堿法的原理來回答；
（3）根據(jù)離子的濃度大小以及離子之間的轉(zhuǎn)化知識來回答；
（4）向碳酸鈉中滴加鹽酸會產(chǎn)生二氧化碳，但是揮發(fā)出的鹽酸能被堿石灰吸收，影響實驗結(jié)果．

解答： 解：（1）氨氣和氫氣來合成氨氣，氮氣來自空氣，氫氣來自焦炭和水的反應(yīng)產(chǎn)物，即合成氨的原料有空氣、焦炭、水，
故答案為：空氣、焦炭、水；                               
（2）沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳析出碳酸氫鈉晶體，反應(yīng)方程式為NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，離子方程式為：Na⁺+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄⁺，反應(yīng)體系中NaHCO₃溶解度最小，并且反應(yīng)消耗了溶劑H₂O，此外生成NaHCO₃的質(zhì)量比NaCl多，這些都是碳酸氫鈉沉淀的原因，
故答案為：Na⁺+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄⁺；abc；  
（3）從母液中分離出NH₄Cl，加入NaCl通入NH₃，這樣做的原因是增加Cl^-濃度和NH₄⁺濃度，以利析出NH₄Cl，析出NaHCO₃固體后，母液中HCO₃^-濃度較小，且通入NH₃將HCO₃^-轉(zhuǎn)化為CO₃^2-，不析出NaHCO₃和NH₄HCO₃，
故答案為：增加Cl^-濃度和NH₄⁺濃度，以利析出NH₄Cl；析出NaHCO₃固體后，母液中HCO₃^-濃度較小，且通入NH₃將HCO₃^-轉(zhuǎn)化為CO₃^2-；
（4）實驗原理是根據(jù)堿石灰增加的質(zhì)量即為二氧化碳的質(zhì)量，結(jié)合碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)的方程式來進行測定，得到碳酸鈉的質(zhì)量的，但是反應(yīng)后的CO₂不能被U型管中堿石灰全部吸收，以及鹽酸揮發(fā)的HCl使U型管中堿石灰增重都會導(dǎo)致實驗誤差，故答案為：反應(yīng)后的CO₂不能被U型管中堿石灰全部吸收；鹽酸揮發(fā)的HCl使U型管中堿石灰增重．

點評：本題主要考察了聯(lián)合制堿法的原料、原理以及物質(zhì)的含量測定等知識，屬于綜合知識的考查題，難度不大．