Question

【題目】技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新永無止境，我國化工專家侯德榜改革國外路布蘭、索爾維的純堿生產(chǎn)工藝，使生產(chǎn)純堿的成本明顯降低。生產(chǎn)流程可簡要表示如圖：

(1)向沉淀池中通入CO2和氨氣，應(yīng)先通入___________（填化學(xué)式）。

(2)沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。

(3)向母液中通氨氣后再加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出的副產(chǎn)品是___________，加入細(xì)小食鹽顆粒的作用是___________。

(4)氯堿工業(yè)的原料飽和食鹽水中含有一定量的銨根離子，在電解時(shí)會(huì)生成性質(zhì)極不穩(wěn)定的三氯化氮，容易引起爆炸。三氯化氮易水解，其水解的最初產(chǎn)物除生成氨氣外，另一產(chǎn)物為___________（填化學(xué)式）。為除去飽和食鹽水中的銨根離子，可在堿性條件下通入氯氣，反應(yīng)生成氮?dú)狻Ｔ摲磻?yīng)的離子方程式為___________。

(5)侯氏制堿法制得的純堿中含有碳酸氫鈉雜質(zhì)。現(xiàn)用沉淀法測定純堿的純度，取m1g樣品，加水溶解，再加過量的CaCl2溶液，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、干燥后稱得沉淀的質(zhì)量為m2g。則此樣品中碳酸鈉的純度為：___________。

Answer 1

【答案】NH3 NH3＋CO2＋NaCl＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl NH4Cl 增大Cl－濃度，使NH4Cl更多析出 HClO 3Cl2＋2＋8OH－=N2＋6Cl－＋8H2O %

【解析】

合成氨廠生產(chǎn)原料氣，會(huì)獲得副產(chǎn)物CO2，將飽和食鹽水中先通入NH3，后通入CO2，發(fā)生反應(yīng)NH3+NaCl+H2O+CO2==NaHCO3↓+NH4Cl；過濾后，將所得沉淀在煅燒爐內(nèi)加熱，發(fā)生反應(yīng)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，生成的CO2再通入沉淀池，循環(huán)使用；母液中通氨氣后再加入細(xì)小食鹽顆粒，NH4Cl結(jié)晶析出，剩余溶液循環(huán)使用。制得的純堿中含有碳酸氫鈉雜質(zhì)，溶于水后加入CaCl2溶液，通過測定沉淀的質(zhì)量，可確定Na2CO3的質(zhì)量及純度。

(1)在NaCl溶液中，CO2的溶解度不大，若在堿性溶液中，CO2的溶解度會(huì)增大很多，所以向沉淀池中通入CO2和氨氣，應(yīng)先通入NH3。答案為：NH3；

(2)由上面分析知，沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3＋CO2＋NaCl＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。答案為：NH3＋CO2＋NaCl＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl；

(3)向母液中通氨氣后再加入細(xì)小食鹽顆粒，此時(shí)NH4Cl的生成量增多，溶解量減少，冷卻析出的副產(chǎn)品是NH4Cl，加入細(xì)小食鹽顆粒的作用是增大Cl－濃度，使NH4Cl更多析出。答案為：NH4Cl；增大Cl－濃度，使NH4Cl更多析出；

(4)在NCl3中，N顯-3價(jià)，Cl顯+1價(jià)；三氯化氮易水解，其水解的最初產(chǎn)物除生成氨氣外，另一產(chǎn)物為HClO。為除去飽和食鹽水中的銨根離子，可在堿性條件下通入氯氣，反應(yīng)生成氮?dú)?/span>(N由-3價(jià)升高到0價(jià))，則Cl的價(jià)態(tài)應(yīng)降低，即由0價(jià)降低為-1價(jià)，從而生成Cl-，該反應(yīng)的離子方程式為3Cl2＋2＋8OH－=N2＋6Cl－＋8H2O。答案為：HClO；3Cl2＋2＋8OH－=N2＋6Cl－＋8H2O；

(5)由反應(yīng)Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+2NaCl，可求出m(Na2CO3)== g，此樣品中碳酸鈉的純度為：=%。答案為：%。