Question

追蹤科學(xué)家的足跡  

材料1：純堿的產(chǎn)量是衡量一個(gè)國(guó)家化學(xué)工業(yè)發(fā)展水平的重要指標(biāo)。下面是實(shí)驗(yàn)室摸擬侯氏制堿法生產(chǎn)原理的主要過(guò)程：

（1）20℃時(shí)，向濃氨水中通入足量的二氧化碳得到NH₄HCO₃飽和溶液；

②向NH₄HCO₃飽和溶液中加入食鹽細(xì)粒，并不斷攪拌，直到NaHCO₃結(jié)晶析出完畢；

③將析出的晶體過(guò)濾，得到晶體和濾液，洗滌晶體，然后將晶體放在試管中充分加熱，得到Na₂CO₃;

④向③的濾液中加入食鹽細(xì)粒，析出NH₄CI晶體，過(guò)濾，得到NH₄CI。

材料2：四種鹽在不同溫度下的溶解度表。

溫度 鹽   溶解度	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃
NaCl	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0
NH4HCO3	15.8	21.0	27.0	------	------
NaHCO3	8.1	9.6	11.1	12.7	----
NH4CI	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4

試回答下列問(wèn)題：

（1）在實(shí)驗(yàn)室中，你選擇的制備C0₂反應(yīng)的化學(xué)方程式為                            。在工業(yè)生產(chǎn)中，要獲得生產(chǎn)純堿的原料CO2 你認(rèn)為最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法是以        為原料，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                            。

（2）有人認(rèn)為侯氏制堿法有以下優(yōu)點(diǎn)，你認(rèn)為其中正確的是        。

 A.生產(chǎn)過(guò)程中部分反應(yīng)產(chǎn)物可作為原料循環(huán)使用

 B.副產(chǎn)品是一種氮肥       

 C.反應(yīng)都不需要加熱，可節(jié)約能源

（3）檢驗(yàn)③中的白色粉末中是否含有氯化鈉的方法是                              。

（4）在②中，隨著食鹽的逐漸加入，溶液變成了NH₄HCO₃和NaCl的混合溶液，析出晶體之前，混合溶液中存在的離子有（用離子符號(hào)表示，下同。）                   。在③中，將析出的晶體過(guò)濾后，溶液中數(shù)量減少的離子有                   ；濾液中仍然存在的離子有                   。②中反應(yīng)的化學(xué)方程式為                            。

（5）在20 ℃時(shí)，向含NH₄HC0₃ 21 g的飽和溶液中加入足量食盆。試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，隨著食鹽的逐漸加入，為什么會(huì)有NaHC0₃晶體析出，而沒(méi)有NH4CI晶休析出？理論上能析出多少克NaHCO₃？（友情提示：本小題沒(méi)有計(jì)算過(guò)程不得分．可能用到的相對(duì)分子質(zhì)量：NH₄HC0₃: 79; NaCl: 58.5; NaHC0₃: 84-, NH₄CI: 53.5）。

Answer 1

（1）   石灰石   

（2）AB

（3）取③中色粉末少許于試管中加入稀硝酸化，再滴入硝酸銀溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀證明不含氯化鈉，反之則含氯化鈉．

（4）NH⁺、HCO₃^- Na⁺、C1^-；HCO₃^-、Na⁺；NH₄⁺、HCO^- 、Na⁺ 、Cl^-

 

（5）解：設(shè)21g NH₄HCO₃完全轉(zhuǎn)化能生成NaHCO₃ 的質(zhì)量為x，能生成NH₄Cl的質(zhì)量為y

 79                53.5    84

 21g                y       x

  X=22.3g

  Y=14.2g

根據(jù)四種物質(zhì)的溶解度，20℃時(shí)，100g水最多能溶解9.6 g NaHCO₃, 37.2 g NH₄Cl。

因?yàn)?2.3>9.6 g,所以有NaHC0₃析出。

理論上可析出NaHC0₃的質(zhì)量：22.3 g－9.6 g =12.7 g ，

因?yàn)?4.2 g<37.2 g, NH₄Cl沒(méi)有達(dá)到飽和狀態(tài)，所以不可能有NH₄Cl析出。