某;瘜W(xué)興趣小組參觀制堿廠后,獲得以下信息并對相關(guān)問題進行研究.
【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(Na
2CO
3)和化肥NH
4Cl.
生產(chǎn)原理是:將NH
3和CO
2通入飽和食鹽水中得到NaHCO
3和NH
4Cl的混合物,反應(yīng)為:NaCl(飽和)+NH
3+CO
2+H
2O═NaHCO
3↓+NH
4Cl;分離出NaHCO
3,加熱制得純堿.
【生產(chǎn)流程】
【相關(guān)資料】
(1)NH
4Cl
NH
3↑+HCl↑
(2)已知20℃時有關(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氣體,溶液中會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:
.
(2)反應(yīng)①中發(fā)生了兩個反應(yīng),寫出其中的一個化學(xué)方程式:
.
(3)反應(yīng)③中得到純堿的化學(xué)方程式為:
.
(4)溶液B中的溶質(zhì)有
(至少寫出兩種).
(5)上述生產(chǎn)流程中可循環(huán)使用的是
(填序號).
A.揮發(fā)性氣體C B.溶液D C.氫氧化鎂 D.化肥NH
4Cl
(6)在氨堿工業(yè)處理剩余的氯化銨溶液時.為何不直接蒸發(fā)結(jié)晶析出氯化銨固體?
.
【組成確定】
(1)稱取一定質(zhì)量的純堿樣品,經(jīng)多次充分加熱后,再稱重,質(zhì)量無變化;
(2)另取少量純堿樣品加入適量水,樣品完全溶解,向該溶液中加入過量稀HNO
3,再滴加AgNO
3溶液,有白色沉淀.由上述實驗可確定純堿樣品含有雜質(zhì)
(寫化學(xué)式).
(3)某研究性學(xué)習(xí)小組對剛生產(chǎn)出的純堿產(chǎn)品進行檢測.取22克該樣品于燒杯中,加水將其溶解,然后逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為14.6%的稀鹽酸并不斷振蕩.
首先發(fā)生的反應(yīng)是:Na
2CO
3+HCl═NaHCO
3+NaCl;
然后發(fā)生的反應(yīng)是:NaHCO
3+HCl═NaCl+H
2O+CO
2↑;
在上述過程中燒杯中溶液質(zhì)量與加入稀鹽酸質(zhì)量的關(guān)系如圖甲所示.
①請你根據(jù)圖甲提供的信息,在圖乙的坐標系中畫出檢測過程中產(chǎn)生CO
2的質(zhì)量隨滴加鹽酸質(zhì)量的變化曲線.(標明二氧化碳質(zhì)量的相應(yīng)數(shù)值)
②計算該樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù).(計算結(jié)果用百分數(shù)表示,保留到小數(shù)點后一位)