Question

根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室制備純堿Na₂CO₃的主要步驟是：將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱，控制溫度在30-35℃，攪拌下分批加入研細(xì)的NH₄HCO₃固體，加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，靜置、過濾得NaHCO₃晶體．用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì)，抽干后，轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，灼燒2小時(shí)，得Na₂CO₃固體．
四種鹽在不同溫度下的溶解度（g/100g水）表

溫度 鹽  溶解度	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃	60℃	100℃
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0	37.3	39.8
NH4HCO3	11.9	15.8	21.0	27.0	-①	-	-	-
NaHCO3	6.9	8.1	9.6	11.1	12.7	14.5	16.4	-
NH4Cl	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4	55.3	77.3

1＞35℃NH₄HCO₃會(huì)有分解
請(qǐng)回答：
（1）反應(yīng)溫度控制在30-35℃，是因?yàn)槿舾哂?5℃，則______，若低于30℃，則______，為控制此溫度范圍，采取的加熱方法為______．
（2）加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，目的是______．靜置后只析出NaHCO₃晶體的原因是______．
用蒸餾水洗滌NaHCO₃晶體的目的是除去______雜質(zhì)（以化學(xué)式表示）
（3）過濾所得的母液中含有______（以化學(xué)式表示），需加入______，并作進(jìn)一步處理，使NaCl溶液循環(huán)使用，同時(shí)可回收NH₄Cl．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)題中所給信息“35℃NH₄HCO₃會(huì)有分解”分析解答；根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素分析；要控制恒溫，一般用水浴加熱．
（2）分析溶解度數(shù)據(jù)，對(duì)比各物質(zhì)的溶解度，根據(jù)溶解度越小越容易析出來分析．
根據(jù)溶解平衡的知識(shí)分析剩余物的成分．
（3）根據(jù)溶解平衡知識(shí)進(jìn)行分析；根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行分析轉(zhuǎn)換為氯化鈉和氯化銨的所需試劑．
解答：解：（1）根據(jù)題意“35℃NH₄HCO₃會(huì)有分解”，所以溫度不能超過，35℃；同時(shí)反應(yīng)速度受溫度影響，溫度太低反應(yīng)速率太慢，所以溫度必須控制在一個(gè)合理范圍內(nèi)，使溫度保持一個(gè)恒定，因?yàn)榭刂频臏囟仍?00℃以下，所以常用水浴加熱來控制．
故答案為：NH₄HCO₃分解；反應(yīng)速率降低；水浴加熱
（2）因?yàn)榉磻?yīng)不是瞬間完成的，所以要保持一段時(shí)間，以使反應(yīng)充分；
由溶解度表可看出在30℃～35℃之間，碳酸氫鈉的溶解度最小，所以析出的只能是碳酸氫鈉；
因?yàn)槲捶磻?yīng)完的氯化鈉、碳酸氫銨及生成的氯化銨會(huì)附著在碳酸氫鈉晶體表面，所以要用蒸餾水進(jìn)行洗滌，以便除去雜質(zhì)．
故答案為：使反應(yīng)充分進(jìn)行；NaHCO₃的溶解度最小；NaCl  NH₄Cl  NH₄HCO₃
（3）根據(jù)溶解平衡原理可知，析出碳酸氫鈉后的溶液為碳酸氫鈉的飽和溶液，所以母液中有未反應(yīng)完的氯化鈉和碳酸氫氨，及生成的氯化銨和沒有析出的碳酸氫鈉．
為使氯化鈉循環(huán)使用，可使碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)換為氯化鈉；同時(shí)碳酸氫氨和鹽酸反應(yīng)也轉(zhuǎn)換為氯化銨．
故答案為：NaHCO₃  NaCl  NH₄Cl  NH₄HCO₃；   HCl
點(diǎn)評(píng)：本題有一定難度，主要考查了學(xué)生運(yùn)用溶解度有關(guān)知識(shí)分析解決純堿制取過程中有關(guān)問題．