Question

【題目】我國化學家侯德榜改革國外的制堿工藝，發明了著名的聯合制堿法，其生產流程如下圖所示。請根據工藝流程，回答下列問題。

沉淀池中發生反應的化學方程式是________。該工藝流程中，首先向沉淀池中加入足量飽和食鹽水，然后先通入________填化學式，再通入________填化學式，使得固體B結晶析出。

請設計實驗檢驗固體產品C中是否含有氯化鈉。默認產品中的陽離子均為鈉離子_________。

向母液中通入氨氣并加入細小的食鹽顆粒，可冷卻析出副產品D，其化學式為________，剩余母液可循環利用。

煅燒爐中發生反應的化學方程式是________。所得產品C中往往還含有少量未反應的固體B。若稱取mg產品并加熱至恒重，剩余固體質量為，則產品中物質C的質量分數為________。

將提純后純凈的物質B與以物質的量之比混合，置于一密閉容器內共熱加熱前容器內只含有固體混合物和氮氣。充分反應后將剩余固體物質干燥并測定其組成。干燥后固體物質的主要成分是_____填化學式，次要成分是________填化學式，主要成分與次要成分的物質的量之比為________。

Answer 1

【答案】 取少量固體置于試管，加適量水溶解，滴加適量硝酸酸化的硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成，證明產品中有；若無白色沉淀生成，證明產品中無 NaOH

【解析】

聯合制堿法的原料為氨氣、二氧化碳和飽和氯化鈉，反應過程是向氨化的飽和氯化鈉溶液中通入二氧化碳氣體，則A為CO2氣體，反應生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨溶液，過濾得到碳酸氫鈉固體(固體B)和含有NH4Cl溶液的母液；固體B加熱分解得到純堿(產品C)和CO2氣體(A)；母液中通入NH3可析出NH4Cl(副產品D)，剩余溶液可循環利用。

沉淀池中是侯氏制堿法的主要反應原理：，該工藝主要應用相同條件下在水中溶解度小于NaCl和，所以在飽和NaCl溶液中形成過飽和溶液，使結晶析出。在實際操作中，是首先向飽和NaCl溶液中通入氣體，因為氨氣極易溶于水，先形成濃度較大的堿性溶液，再通入過量的氣體，使之更多的轉化為，然后以結晶析出；

檢查中是否含有NaCl，實際就是檢查是否存在，則操作步驟為：取少量固體置于試管，加適量水溶解，先滴加適量硝酸酸化，再滴加硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成，證明產品中有；若無白色沉淀生成，證明產品中無；

母液為含有少量的溶液，再次通入氨氣，加入食鹽顆粒，使溶液中和濃度增大，所以會有固體析出；

在煅燒爐中受熱分解的化學方程式為2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；

則：質量為mg-g=g，產品中質量分數為=；

為，受熱分解的化學方程式為2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，設密閉容器內NaHCO3為3mol，Na2O2為2mol；則3molNaHCO3完全分解生成的Na2CO3、CO2和H2O均為1.5mol；由2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2可知，1.5mol CO2完全反應需要1.5mol Na2O2，同時生成1.5molNa2CO3，則與水反應的Na2O2為2mol-1.5mol=0.5mol，由2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2可知反應生成的NaOH為1mol，故反應結束后固體為3molNa2CO3和1molNaOH，即主要成分為，次要成分為NaOH，兩者的物質的量之比為3:1。