Question

【題目】現(xiàn)代工業(yè)常以氯化鈉為原料制備純堿，部分工藝流程如圖：

（1）工業(yè)生產(chǎn)中，反應(yīng)I的化學(xué)方程式是______。

（2）海水中含有大量的NaCl，以及少量的Ca2+、Mg2+、SO42等離子。

①為得到純凈的飽和NaCl溶液，進(jìn)行了如下操作。請(qǐng)補(bǔ)全操作步驟：

a．向濃縮后的海水中加入過量的氫氧化鈉溶液后，過濾；

b．向?yàn)V液中_______，過濾；

c．向?yàn)V液中_______，過濾；

d．向?yàn)V液中加入足量的稀鹽酸；

e．加熱煮沸一段時(shí)間，得到飽和NaCl溶液。

②步驟c中反應(yīng)的離子方程式有____。

（3）反應(yīng)II的化學(xué)方程式是______。

（4）制得的純堿中含有少量NaCl。取5.5g純堿樣品加入足量稀硫酸，得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下1120mLCO2。則樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______%（保留1位小數(shù)）。

Answer 1

【答案】NaCl +NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl 加入過量的氯化鋇溶液或氫氧化鋇溶液 加入過量的碳酸鈉溶液 Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓ 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 96.4%

【解析】

(1)工業(yè)生產(chǎn)中，把二氧化碳通入氨氣的氯化鈉飽和溶液中，生成碳酸氫鈉和氯化銨，據(jù)此寫出方程式；

(2)加入氫氧化鈉溶液的目的是為了除去Mg2+，除去SO42用BaCl2溶液（或氫氧化鋇溶液），除去Ca2+和過量的Ba2+用Na2CO3溶液，據(jù)此分析進(jìn)行解答并寫出相應(yīng)的離子方程式；

(3)NaHCO3具有不穩(wěn)定性，受熱易分解；

(4) 根據(jù)1mol Na2CO3~1molCO2，可以得出n（CO2）=n（Na2CO3）進(jìn)而根據(jù)m=mM求出Na2CO3的質(zhì)量，從而求出純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=純碳酸鈉質(zhì)量÷樣品質(zhì)量×100%。

(1)工業(yè)生產(chǎn)中，把二氧化碳通入氨氣的氯化鈉飽和溶液中，生成碳酸氫鈉和氯化銨，反應(yīng)I的化學(xué)方程式是：NaCl +NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；

故答案是：NaCl +NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；

(2)①加入氫氧化鈉溶液的目的是為了除去Mg2+，除去SO42用BaCl2溶液（或氫氧化鋇溶液），除去Ca2+和過量的Ba2+用Na2CO3溶液，故可以知道步驟b中應(yīng)加入過量的BaCl2溶液或Ba(OH)2溶液，步驟c應(yīng)加入過量的Na2CO3溶液；

故答案是: 加入過量的氯化鋇溶液或氫氧化鋇溶液；加入過量的碳酸鈉溶液；

②步驟c是加入過量的Na2CO3溶液以除去Ca2+和過量的Ba2+，故離子方程式為：Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓；

故答案是: Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓；

(3)NaHCO3固體加熱即可分解為CO2、Na2CO3和水，方程式為：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；

答案是: 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；

(4)二氧化碳的物質(zhì)的量n=1.12L÷22.4L/mol=0.05mol，而1mol Na2CO3~1molCO2，故Na2CO3的物質(zhì)的量為0.05mol，則Na2CO3的質(zhì)量m=mM=0.05mol×106g/mol=5.3g，故純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=5.3g÷5.5g×100%=96.4%；

答案是: 96.4%。