Question

3．我國(guó)著名化學(xué)家侯德榜發(fā)明的“聯(lián)合制堿法”主要原理是：I．向濃氨水中通入足量的CO₂，使氨氣、水和CO₂發(fā)生化合反應(yīng)而生成NH₄HCO₃溶液；Ⅱ．向所得溶液中加入食鹽細(xì)粒，充分?jǐn)嚢瑁瑫?huì)析出溶解度較小的小蘇打固體并得到化肥溶液；Ⅲ．加熱析出的固體制取純堿．此法經(jīng)過(guò)調(diào)整并應(yīng)用于化工產(chǎn)業(yè)，某化工企業(yè)的工藝流程示意圖如下：

請(qǐng)完成下列填空：
（1）“聯(lián)合制堿原理Ⅱ”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH_4HCO₃+NaCl=NaHCO₃+NH₄Cl．
（2）在如圖的流程中，先加Ca（OH）₂溶液的目的是將氯化鎂轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀，再加入Na₂CO₃溶液的目的是將氯化鈣和多余的氫氧化鈣除去．
（3）“操作1”的名稱是過(guò)濾，“氨化溶液”后，溶液的pH大于7（填：“大于”、“小于”或“等于”），從而有利于吸收“氣體A”，氣體A為二氧化碳（填名稱）．
（4）利用“270℃以上小蘇打完全分解，純堿受熱不分解”的性質(zhì)，化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)
實(shí)驗(yàn)室所購(gòu)純堿（假設(shè)所含雜質(zhì)均為小蘇打）進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：稱取20.00g干燥的固體樣品放入坩堝，300℃恒溫加熱至質(zhì)量不變，在干燥器中冷卻后稱量殘留固體質(zhì)量為19.38g．根據(jù)題目所給信息，計(jì)算該樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）．

Answer 1

分析 根據(jù)反應(yīng)物和生成物書(shū)寫(xiě)反應(yīng)的化學(xué)方程式，氫氧化鈣能與氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣；碳酸鈉能與氯化鈣與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀；過(guò)濾是分離不溶性固體和液體的方法；結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式以及物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系進(jìn)行求算即可．

解答 解：（1）碳酸氫銨能與氯化鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，故填：NH_4HCO₃+NaCl=NaHCO₃+NH₄Cl；
（2）加入的氫氧化鈣能與氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣，加入的碳酸鈉能與氯化鈣和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀而除去，故填：將氯化鎂轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀；將氯化鈣和多余的氫氧化鈣除去；
（3）經(jīng)過(guò)操作Ⅰ得到了沉淀，故該操作是過(guò)濾，氨化后的溶液呈堿性，pH大于7，有利于吸收的氣體是二氧化碳，故填：過(guò)濾，大于，二氧化碳；
（4）設(shè)碳酸氫鈉的質(zhì)量為x
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO₃+H₂O+CO₂↑
168                62
x                 20.00g-19.38g
$\frac{168}{62}=\frac{x}{20.00g-19.38g}$
x=1.68g
碳酸鈉的質(zhì)量為20g-1.68g=18.32g，故碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{18.32g}{20g}×100%=91.6%$
答：樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為91.6%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是常見(jiàn)的物質(zhì)的制取以及物質(zhì)含量的確定，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)結(jié)合物質(zhì)間的反應(yīng)以及物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行．