- 纯碱的生产
- 共208题
工业上以粗食盐（含有少量Ca2+、Mg2+杂质）、氨、石灰石等为原料，可以制备Na2CO3．其过程如图1所示．
请回答：
（1）在处理粗盐水的过程中，可加入石灰乳和纯碱作为沉淀剂，则所得滤渣的成分除过量的沉淀剂外还有______．
（2）将CaO投入含有大量的NH4Cl的母液中，能生成可循环使用的NH3，该反应的化学方程式是______．
（3）向饱和食盐水中首先通入的气体是______，过程Ⅲ中生成NaHCO3晶体的反应的化学方程式是______．
（4）碳酸钠晶体失水的能量变化示意图如图2：
Na2CO3•H2O （s） 脱水反应的热化学方程式是______．
（5）产品纯碱中常含有NaCl．取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体．则该产品中Na2CO3的质量分数是______．
（6）熔融Na2CO3可作甲烷--空气燃料电池的电解质，该电池负极的反应式是______．
正确答案
CaCO3、Mg（OH）2
2NH4Cl+CaO=CaCl2+2NH3↑+H2O
NH3
NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
Na2CO3•H2O（s）=Na2CO3（s）+H2O（g）△H=+58.73kJ•mol-1
CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O
解析
解：（1）钙离子会与碳酸根离子生成沉淀，Ca2++CO32-=CaCO3↓，镁离子会与氢氧根离子生成沉淀，Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，
故答案为：CaCO3、Mg（OH）2；
（2）向分离出NaHCO3晶体后的母液中加入过量生石灰，发生的反应有H2O+CaO=Ca（OH）2、Ca（OH）2+2NH4Cl=2NH3↑+2H2O+CaCl2，最终产物为氯化钙、氨气，其中氨气可再利用；
故答案为：2NH4Cl+CaO=CaCl2+2NH3↑+H2O；
（3）因二氧化碳在水中的溶解度小，氨气极易溶于水，所以，向饱和食盐水中首先通入氨气体，碳酸氢钠的溶解度小，利用浓碳酸氢铵溶液与氯化钠固体发生复分解反应，
故答案为：NH3；NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；
（4）根据碳酸钠晶体失水的能量变化示意图可知：Na2CO3•10H2O（s）=Na2CO3（s）+10H2O（g）△H=+532.36 kJ•mol-1
①，Na2CO3•10H2O（s）=Na2CO3•H2O（s）+9H2O（g）△H=+473.63 kJ•mol-1②，由①-②得Na2CO3•H2O（s）=Na2CO3（s）+H2O（g）△H=+58.73 kJ•mol-1，
故答案为：Na2CO3•H2O（s）=Na2CO3（s）+H2O（g）△H=+58.73 kJ•mol-1；
（5）产品纯碱中常含有NaCl，取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，得b g固体为NaCl，设碳酸钠的物质的量为X，根据方程式Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
1 2
X 2x
混合物质量：117x+a-106X=b，X=
故答案为：
（6）甲烷--空气燃料电池，电池的电极反应式为：总反应为CH4+2O2=CO2+2H2O，熔融Na2CO3作甲烷--空气燃料电池的电解质，燃料在正极发生还原反应为O2+4e-+2CO2=2CO32-，负极上失电子发生氧化反应，甲烷燃烧能生成二氧化碳和水，所以负极电极反应式为：CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O，
故答案为：CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O；
某学习小组在实验室模拟侯氏制碱法制备纯碱，其实验流程如图甲：
请回答下列问题：
（1）食盐溶液中含SO42-等杂质，不能用于除去SO42-的试剂是______（填序号）．
a．Ba（OH）2 b．Ba（NO3）2 c．BaCl2 d．Na2CO3
（2）实验制备碳酸氢钠用到图乙装置：
①实验装置中各接口的连接是d接______，e接______，c接f．实验过程中先通入氨气的原因______．
②析出晶体后的溶液中含有大量的NH4+，检验NH4+的方法是______．
③瓶g内的溶液是______．
（3）由碳酸氢钠制备纯碱的过程中用到的主要仪器除酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外，还有______．
（4）用图丙电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2．
①Cl2从______（填“A”或“B”）放出，检验Cl2所用试剂（用品）______．
②经过长时间电解后，向电解液中滴加酚酞试液，发现溶液并未变红色，试分析可能的原因______．
正确答案
bd
b
a
氨气溶解度大，先通入氨气使溶液呈碱性，增大二氧化碳的吸收量，增大碳酸氢根离子的浓度
加入强碱反应，加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的刺激性气体
饱和碳酸氢钠溶液
坩埚、坩埚钳
B
湿润的淀粉碘化钾试纸
电解生成的氯气会和氢氧化钠充分反应，导致电解最终产物仅是次氯酸钠和氢气，次氯酸钠具有强氧化性，将酚酞氧化，故溶液不变红色
解析
解：（1）除去硫酸根又不引入新离子的试剂是加过量Ba（OH）2或氯化钡，反应实质为：Ba2++SO42-=BaSO4↓，
过量的钡离子用硫酸根除，过量的氢氧根用盐酸中和，不能够用硝酸钡，因硝酸根离子无法去除，硫酸根和碳酸钠不反应，所以bd符合要求，
故选bd；
（2）①d为导出产生的二氧化碳，e为导出产生的氨气，因氨气极易溶于水，二氧化碳在水中的溶解度较小，所以d接b，e接a，因氨气溶解度大，先通入氨气使溶液呈碱性，增大二氧化碳的吸收量，增大碳酸氢根离子的浓度，所以实验过程中先通入氨气，
故答案为：b；a；氨气溶解度大，先通入氨气使溶液呈碱性，增大二氧化碳的吸收量，增大碳酸氢根离子的浓度；
②检验NH4+的方法是加入强碱反应、加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体，该气体是氨气，从而证明原溶液中一定含有NH4+，
故答案为：加入强碱反应，加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的刺激性气体；
③制取的二氧化碳中含有氯化氢，氯化氢能与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，通过洗气可除掉，所以瓶g内的溶液是饱和碳酸氢钠溶液，
故答案为：饱和碳酸氢钠溶液；
（3）灼烧一般要在坩埚进行，同时需要的仪器还有坩埚钳、泥三角、三脚架等，
故答案为：坩埚、坩埚钳；
（4）①A极是阴极，电极B上氯离子失电子生成氯气，所以电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，Cl2遇湿润的淀粉碘化钾试纸，Cl2+2I-=I2+2Cl-，碘单质遇淀粉变蓝，
故答案为：B；湿润的淀粉碘化钾试纸；
②电解生成的氯气会和氢氧化钠充分反应Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O，导致电解最终产物仅是次氯酸钠和氢气，次氯酸钠具有强氧化性，将酚酞氧化，故溶液不变红色，
故答案为：电解生成的氯气会和氢氧化钠充分反应，导致电解最终产物仅是次氯酸钠和氢气，次氯酸钠具有强氧化性，将酚酞氧化，故溶液不变红色．
我国著名化工专家侯德榜先生提出的“侯氏制碱法”大大推进了纯碱工业的发展，他的贡献之一是（ ）
正确答案
解析
解：由“侯氏制碱法”的基本原理是：在浓氨水中通入足量的二氧化碳生成一种盐，然后在此盐溶液中加入细的食盐粉末，原始原料有浓氨水、二氧化碳、氯化钠，由“由于大部分酸式碳酸盐不稳定，加热后容易转化为正盐、水和二氧化碳，所以将析出的碳酸氢钠加热分解即可制得纯碱”，最终产物是纯碱，
另外在得到碳酸氢钠的现时还得到一种副产物氯化铵，副产品氯化铵是一种氮肥，可再利用，不是污染物，不会造成环境污染，侯氏制碱法没有找到了新型高效催化剂，也未充分利用能量，与提高纯碱产品的纯度无关，
故选D．
某校课外小组模拟工业制备纯碱并测定纯碱的纯度，甲、乙两组同学分别进行了下列相关实验．
（1）已知碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和CO2，由碳酸氢钠制备纯碱的过程中用到的主要仪器除酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外，还有______．
（2）甲组同学利用图1装置制备碳酸氢钠：
①图中装置的连接方法为a接______，b接______，f接c．
②装置D中试剂瓶内发生的化学反应方程式为______．
③实验中要求通入的NH3过量之后再通入CO2气体，检验通入的NH3已过量的实验操作是______．
（3）已知实验中得到的Na2CO3中常含有少量NaCl．乙组设计如图2所示装置来测定Na2CO3的含量．
①检验装置F气密性的方法是：塞紧带长颈漏斗的三孔橡胶塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于瓶内的水面，停止加水后静置，若______，说明装置不漏气．
②装置E中的试剂______，装置G的作用______．
③以上实验装置存在明显缺陷，该缺陷导致测定结果偏高，该缺陷为______．
正确答案
解析
解：（1）由碳酸氢钠制备纯碱的过程中，需要将混合固体放在坩埚中加热，所以用到的主要仪器除酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外，还缺少坩埚和坩埚钳，
故答案为：坩埚、坩埚钳；
（2）①操作过程，向氨化后饱和食盐水中通入二氧化碳发生反应生成碳酸氢钠，氨气极易溶于水，应该将D中通氨气导管末端刚刚接触液面，所以
a接d、b接e、f接c，
故答案为：d；e；
②向氨化后饱和食盐水中通入二氧化碳发生反应生成碳酸氢钠和NH4Cl，反应的化学方程式为：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，
故答案为：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；
③检验氨气通常采用的方法有：蘸有浓盐酸的玻璃棒遇氨气有白烟生成，氨气遇到湿润的红色石蕊试试纸变蓝，所以该实验中检验方法为：用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口f，若有白烟生成，说明氨气过量（或用湿润的红色石蕊试纸靠进管口f，若试纸变蓝，说明氨气过量），
故答案为：用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口f，若有白烟生成，说明氨气过量（或用湿润的红色石蕊试纸靠进管口f，若试纸变蓝，说明氨气过量）；
（3）①检验装置F气密性的方法为：塞紧带长颈漏斗的三孔橡胶塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于瓶内的水面，停止加水后，若漏斗中与试剂瓶中的液面差保持不再变化，证明装置气密性完好，
故答案为：液面不下降；
②实验装置中会残留部分二氧化碳，影响H中二氧化碳质量的测定，需要通入空气将装置内的二氧化碳完全排入H中被吸收，空气中含有二氧化碳，故应先用氢氧化钠溶液吸收，防止影响二氧化碳的测定；从装置F产生的二氧化碳气体中会有水，影响测定结果，需要用装置G干燥二氧化碳，减小测定误差，
故答案为：NaOH溶液；干燥CO2；
③装置H直接与空气相连，则空气中的二氧化碳和水蒸气被装置H吸收，导致H装置的称量质量增大，测定的Na2CO3的含量将偏高，所以该装置的缺陷是装置H后缺少盛有碱石灰的干燥装置，
故答案为：装置H后缺少盛有碱石灰的干燥装置．
如图是联合制碱法的工业流程示意图（操作已略去）．下列分析正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．氨气极易溶解于水溶解性大，二氧化碳气体水中溶解性较小，实验饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳气体，所以X为氨气，沉淀加热得到碳酸钠和水为碳酸氢钠的分解，所以M为二氧化碳，故A错误；
B．联合制碱法第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体，在低温条件下，向滤液中加入细粉状的氯化钠，并通入氨气，可以使氯化铵单独结晶沉淀析出，所以W是氯化钠固体和X氨气，故B正确；
C．联合制碱法循环物质：氯化钠，二氧化碳，溶液b为氯化钠溶液，N为氯化铵，故C错误；
D．条件1需在低温的条件下，故D错误；
故选B．
纯碱（化学式为Na2CO3）是一种重要的化工原料．现代化工生产有三种工艺：
（一）布兰制碱法．以食盐为原料制碱，该法分三步：
①用氯化钠与硫酸反应制硫酸钠：2NaCl+H2SO4═Na2SO4+2HCl；
②用焦炭还原硫酸钠得硫化钠：Na2SO4+4C═Na2S+4CO↑
③用硫化钠与石灰石反应制碳酸钠：Na2S+CaCO3═Na2CO3+CaS
（二）氨碱法即索尔维制碱法．以食盐、氨、二氧化碳为原料，其反应也分三步进行：
①NH3+CO2+H2O═NH4HCO3
②NH4HCO3+NaCl═NaHCO3+NH4Cl
③2NaHCO3═Na2CO3+CO2↑+H2O
（三）候氏制碱法．低温下先向饱和食盐水中通入氨气，再通入二氧化碳可析出碳酸氢钠，再加入细盐末，因同离子效应，低温氯化铵溶解度突然降低，而食盐的溶解度变化不大，所以氯化铵析出而食盐不析出；再用氨饱和后通二氧化碳，结果往返析出NaHCO3和NH4Cl．该法生产的纯碱质量优良，纯白如雪．
（1）相比另外两种方法，布兰制碱法工艺的缺点除了成本较高，生成CO和CaS等污染物外还有______和______（写两点）．
（2）氨碱法工艺的中循环利用的物质是______（填化学式）；产品的副产物NH4Cl既可以做氮肥又可以重新生成氨气．写出NH4Cl与生石灰反应的化学方程式______．
（3）候氏制碱法反应的方程式为______．
（4）为什么候氏制碱法工艺中先向饱和食盐水中通入氨气，再通入二氧化碳．理由是______（写一点）．
（5）候氏制碱法产品纯碱中含有碳酸氢钠．如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，用m1表示加热前纯碱样品的质量，m2表示加热后固体的质量．则纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：______．
正确答案
解：（1）布兰制碱法用氯化钠与硫酸反应制硫酸钠，用焦炭还原硫酸钠得硫化钠，用硫化钠与石灰石反应制碳酸钠，原料需硫酸，硫酸具有腐蚀性，硫酸对设备腐蚀严重，生产时需要高温消耗能源成本较高，中间产物为CaS，废弃物长期堆积臭气四溢，
故答案为：生产时需要高温；硫酸对设备腐蚀严重；
（2）氨碱法即索尔维制碱法．以食盐、氨、二氧化碳为原料，其反应也分三步进行：
①NH3+CO2+H2O═NH4HCO3 ②NH4HCO3+NaCl═NaHCO3+NH4Cl ③2NaHCO3═Na2CO3+CO2↑+H2O，第③步生成的二氧化碳可作为第①步的生产原料，可循环利用，NH4Cl与生石灰反应2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O，
故答案为：CO2；2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O；
（3）侯氏制碱法，也称为联合制碱法，化学反应原理是用氨气和二氧化碳与氯化钠饱和溶液反应生成碳酸氢钠，然后加热碳酸氢钠制取碳酸钠，反应方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，2NaHCO3
故答案为：NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3
（4）因为饱和氨盐水显碱性，比饱和食盐水更容易吸收二氧化碳，所以在用氨碱法生产纯碱过程中，要先向饱和食盐水中通入氨气，制成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，保证全部生成NaHCO3，
故答案为：CO2在水中的溶解度较小，吸收率低，后通入CO2保证全部生成NaHCO3；
（5）m1表示加热前纯碱样品的质量，2表示加热后固体的质量，则加热损失的固体质量为：m1-m2，根据2NaHCO3
故答案为：
解析
解：（1）布兰制碱法用氯化钠与硫酸反应制硫酸钠，用焦炭还原硫酸钠得硫化钠，用硫化钠与石灰石反应制碳酸钠，原料需硫酸，硫酸具有腐蚀性，硫酸对设备腐蚀严重，生产时需要高温消耗能源成本较高，中间产物为CaS，废弃物长期堆积臭气四溢，
故答案为：生产时需要高温；硫酸对设备腐蚀严重；
（2）氨碱法即索尔维制碱法．以食盐、氨、二氧化碳为原料，其反应也分三步进行：
①NH3+CO2+H2O═NH4HCO3 ②NH4HCO3+NaCl═NaHCO3+NH4Cl ③2NaHCO3═Na2CO3+CO2↑+H2O，第③步生成的二氧化碳可作为第①步的生产原料，可循环利用，NH4Cl与生石灰反应2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O，
故答案为：CO2；2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O；
（3）侯氏制碱法，也称为联合制碱法，化学反应原理是用氨气和二氧化碳与氯化钠饱和溶液反应生成碳酸氢钠，然后加热碳酸氢钠制取碳酸钠，反应方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，2NaHCO3
故答案为：NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3
（4）因为饱和氨盐水显碱性，比饱和食盐水更容易吸收二氧化碳，所以在用氨碱法生产纯碱过程中，要先向饱和食盐水中通入氨气，制成饱和氨盐水，再向其中通入二氧化碳，保证全部生成NaHCO3，
故答案为：CO2在水中的溶解度较小，吸收率低，后通入CO2保证全部生成NaHCO3；
（5）m1表示加热前纯碱样品的质量，2表示加热后固体的质量，则加热损失的固体质量为：m1-m2，根据2NaHCO3
故答案为：
工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：
完成下列填空：
（1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式．
A______、B______．
（2）碳酸化后发生反应的化学方程式是______．
（3）向母液______（选填图中字母）中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有______．
A．增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出
B．使NaHCO3更多地析出
C．使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度
（4）不用其它试剂，检查副产品NH4Cl是否纯净的方法及操作是______．
（5）Xg纯碱产品（含有碳酸氢钠）充分加热分解后，质量减少了Yg，则纯碱样品中碳酸氢钠的质量分数可表示为______．
（6）有人以硫酸钠和焦炭、石灰石在高温下进行煅烧，再浸取，结晶而制得纯碱．反应的化学方程式为______ （已知产物之一为CaS）．
正确答案
解：（1）加入试剂氢氧化钙可以除去粗盐中的杂质镁离子等，过量的钙离子可以通过碳酸钠来除去，所以A、B的化学式为Ca（OH）2、Na2CO3，故答案为：Ca（OH）2；Na2CO3；
（2）根据操作过程，氨化后通入二氧化碳的溶液发生复分解反应：H2O+CO2+NH3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl，即碳酸化后发生反应的化学反应，故答案为：NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓；
（3）根据操作过程，氨化后通入二氧化碳的溶液发生复分解反应：H2O+CO2+NH3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl，最终得到NH4Cl还有NaHCO3等，碳酸氢钠溶解度很小而结晶，故酸化后滤液的主要成分为：NH4Cl，通氨气可以增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出，并且能使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度，故答案为：D；AC；
（4）可以采用加热法来检验铵根离子，方法是：取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净，故答案为：加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净；
（5）加热前纯碱的质量为X，加热后的质量为Y，根据反应2NaHCO3
（6）硫酸钠和焦炭、石灰石在高温下进行煅烧可以得到硫化钙、二氧化碳以及碳酸钠，即Na2SO4+2C+CaCO3
解析
解：（1）加入试剂氢氧化钙可以除去粗盐中的杂质镁离子等，过量的钙离子可以通过碳酸钠来除去，所以A、B的化学式为Ca（OH）2、Na2CO3，故答案为：Ca（OH）2；Na2CO3；
（2）根据操作过程，氨化后通入二氧化碳的溶液发生复分解反应：H2O+CO2+NH3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl，即碳酸化后发生反应的化学反应，故答案为：NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓；
（3）根据操作过程，氨化后通入二氧化碳的溶液发生复分解反应：H2O+CO2+NH3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl，最终得到NH4Cl还有NaHCO3等，碳酸氢钠溶解度很小而结晶，故酸化后滤液的主要成分为：NH4Cl，通氨气可以增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出，并且能使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度，故答案为：D；AC；
（4）可以采用加热法来检验铵根离子，方法是：取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净，故答案为：加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净；
（5）加热前纯碱的质量为X，加热后的质量为Y，根据反应2NaHCO3
（6）硫酸钠和焦炭、石灰石在高温下进行煅烧可以得到硫化钙、二氧化碳以及碳酸钠，即Na2SO4+2C+CaCO3
[化学一选修/化学与技术]纯碱一直以来都是工业生产的重要原料，很长一段时间纯碱的制法都被欧美国家所垄断．20世纪初我国著名的工业化学家侯德榜先生，经过数年的反复研究终于发明了优于欧美制碱技术的联合制碱法（又称侯氏制碱法），并在天津建造了我国独立研发的第一家制碱厂．其制碱原理的流程如下：
（1）侯德榜选择天津作为制碱厂的厂址有何便利条件（举二例说明）______、______．
（2）合成氨工厂需要向制碱厂提供两种原料气体，它们分别是：______、______（填化学式）．这两种气体在使用过程中是否需要考虑添加的顺序______（填“是”或“否”），原因是：______．
（3）在沉淀池中发生的反应的化学方程式是______．
（4）使原料水中溶质的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了______（填上述流程中的编号）的循环．从母液中可以提取的副产品的应用是______（举一例）．
正确答案
解：（1）天津位于沿海地区交通发达，而制碱的原料之一NaCl，在海水中含量丰富，
故答案为：原料丰富；运输方便；
（2）合成氨工厂需要向制碱厂提供两种原料气体，它们分别是二氧化碳和氨气；二氧化碳在水溶液中溶解度小，生成碳酸氢钠少，不能析出晶体，而氨气在水中的溶解度大，先通氨气后通二氧化碳产生碳酸氢铵多，有利于碳酸氢钠的析出；
故答案为：CO2；NH3；是；氨气在水中的溶解度大，先通氨气后通二氧化碳产生碳酸氢铵多，有利于碳酸氢钠的析出；
（3）氨化的饱和氯化钠溶液中通入过量二氧化碳，发生反应二氧化碳和氨水反应生成碳酸氢铵，碳酸氢铵和氯化钠反应，由于碳酸氢钠溶解度小，所以先生成碳酸氢钠晶体析出，反应方程式为：NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl，
故答案为：NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl；
（4）碳酸氢钠能溶于水，析出晶体后的溶液中还含有较多碳酸氢钠，所以要循环利用，从母液中有NH4Cl可以做肥料，
故答案为：循环Ⅰ；做肥料．
解析
解：（1）天津位于沿海地区交通发达，而制碱的原料之一NaCl，在海水中含量丰富，
故答案为：原料丰富；运输方便；
（2）合成氨工厂需要向制碱厂提供两种原料气体，它们分别是二氧化碳和氨气；二氧化碳在水溶液中溶解度小，生成碳酸氢钠少，不能析出晶体，而氨气在水中的溶解度大，先通氨气后通二氧化碳产生碳酸氢铵多，有利于碳酸氢钠的析出；
故答案为：CO2；NH3；是；氨气在水中的溶解度大，先通氨气后通二氧化碳产生碳酸氢铵多，有利于碳酸氢钠的析出；
（3）氨化的饱和氯化钠溶液中通入过量二氧化碳，发生反应二氧化碳和氨水反应生成碳酸氢铵，碳酸氢铵和氯化钠反应，由于碳酸氢钠溶解度小，所以先生成碳酸氢钠晶体析出，反应方程式为：NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl，
故答案为：NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl；
（4）碳酸氢钠能溶于水，析出晶体后的溶液中还含有较多碳酸氢钠，所以要循环利用，从母液中有NH4Cl可以做肥料，
故答案为：循环Ⅰ；做肥料．
“侯氏制碱法”以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如图1：
已知NaHCO3在低温下溶解度较小．反应Ⅰ为：NaCl+CO2+NH3+H2O
（1）上述工艺流程中可以循环利用的物质是______．
（2）反应Ⅱ的化学方程式为______．
（3）若在Ⅱ中灼烧的时间较短，NaHCO3将分解不完全，该小组对一份加热了t1min的NaHCO3样品的组成进行了以下探究．如图2所示，取加热了t1min的NaHCO3样品加在大试管的底部，另取等质量NaHCO3粉末加在小试管底部．预热后在大试管底部加热．开始加热一段时间后，若试管______（填“A”或“B”）中会出现浑浊现象，说明Ⅱ中灼烧的分解不完全；若开始时两试管中加入的固体质量相等，充分加热后，B试管中产生的沉淀的质量是A中的2倍（假设澄清石灰水足量），则反应Ⅱ中NaHCO3的分解率为______．（分解率=已分解的质量/原物质的总质量）
正确答案
解：（1）碳酸氢钠分解生成的二氧化碳及NH4Cl和浓碱液反应可产生NH3可以循环利用，故答案为：CO2、NH3；
（2）碳酸氢钠受热分解的化学方程式为2NaHCO3
（3）若A中出现浑浊，说明A中固体仍能受热分解生成二氧化碳，可说明Ⅱ中灼烧的分解不完全；假设B中生成CO2为2mol，则根据2NaHCO3
2NaHCO3
168g 106g
mg 168g
故答案为：A；61.4%．
解析
解：（1）碳酸氢钠分解生成的二氧化碳及NH4Cl和浓碱液反应可产生NH3可以循环利用，故答案为：CO2、NH3；
（2）碳酸氢钠受热分解的化学方程式为2NaHCO3
（3）若A中出现浑浊，说明A中固体仍能受热分解生成二氧化碳，可说明Ⅱ中灼烧的分解不完全；假设B中生成CO2为2mol，则根据2NaHCO3
2NaHCO3
168g 106g
mg 168g
故答案为：A；61.4%．
某化学小组模拟“侯氏制碱法”，以NaCl、NH3、CO2和水等为原料以及图1所示装置制取NaHCO3，反应的化学方程式为：
NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3+NH4Cl．然后再将NaHCO3制成Na2CO3．
（1）装置乙的作用是______．为防止污染空气，尾气中含有的______需要进行吸收处理．
（2）由装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时，需要进行的实验操作有______、洗涤、灼烧．
（3）若在（2）中灼烧的时间较短，NaHCO3将分解不完全，该小组对一份加热了t1min的NaHCO3样品的组成进行了研究．取加热了t1min的NaHCO3样品29.6g 完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌．随着盐酸的加入，溶液中有关离子的物质的量的变化如图2所示．则曲线c 对应的溶液中的离子是______（填离子符号）；该样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是______．
（4）若取10.5g NaHCO3固体，加热了t1min后，剩余固体的质量为7.4g．如果把此剩余固体全部加入到200mL 1mol/L的盐酸中，则充分反应后溶液中H+的物质的量浓度为______（设溶液体积变化忽略不计）．
正确答案
解：（1）装置甲是制备二氧化碳气体的反应装置，生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体，对制备碳酸氢钠有影响，装置乙的作用是吸收氯化氢气体；最后的尾气中含有氨气不能排放到空气中，需要进行尾气吸收；
故答案为：吸收HCl；NH3；
（2）由装置丙中产生的NaHCO3发生的反应为，NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；制取Na2CO3时需要过滤得到晶体，洗涤后加热灼烧得到碳酸钠；
故答案为：过滤；
（3）若在（2）中灼烧的时间较短，NaHCO3将分解不完全，该小组对一份加热了t1min的NaHCO3样品的组成进行了研究．取加热了t1min的NaHCO3样品29.6g 完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌．随着盐酸的加入，发生反应 CO32-+H+=HCO3-； HCO3-+H+=CO2↑+H2O；溶液中有关离子的物质的量的变化为碳酸根离子减小，碳酸氢根离子浓度增大，当碳酸根离子全部转化为碳酸氢根离子，再滴入盐酸和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳，碳酸氢根离子减小，所以c曲线表示的是碳酸氢根离子浓度变化；碳酸根离子浓度0.2mol/L；碳酸氢根离子浓度为0.1mol/L；样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是1：2；
故答案为：HCO3-； 1：2；
（4）若取10.5g NaHCO3固体物质的量=
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O△m
2 1 62
0.1mol 0.05mol 10.5g-7.4g
反应后NaHCO3物质的量=0.125mol-0.1mol=0.025mol；NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；消耗氯化氢物质的量0.025mol；
Na2CO3物质的量=0.05mol，Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，消耗氯化氢物质的量0.1mol；
剩余氯化氢物质的量=0.200L×1mol/L-0.025mol-0.1mol=0.075mol，剩余溶液中c（H+）=
故答案为：0.375mol/L
解析
解：（1）装置甲是制备二氧化碳气体的反应装置，生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体，对制备碳酸氢钠有影响，装置乙的作用是吸收氯化氢气体；最后的尾气中含有氨气不能排放到空气中，需要进行尾气吸收；
故答案为：吸收HCl；NH3；
（2）由装置丙中产生的NaHCO3发生的反应为，NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；制取Na2CO3时需要过滤得到晶体，洗涤后加热灼烧得到碳酸钠；
故答案为：过滤；
（3）若在（2）中灼烧的时间较短，NaHCO3将分解不完全，该小组对一份加热了t1min的NaHCO3样品的组成进行了研究．取加热了t1min的NaHCO3样品29.6g 完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌．随着盐酸的加入，发生反应 CO32-+H+=HCO3-； HCO3-+H+=CO2↑+H2O；溶液中有关离子的物质的量的变化为碳酸根离子减小，碳酸氢根离子浓度增大，当碳酸根离子全部转化为碳酸氢根离子，再滴入盐酸和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳，碳酸氢根离子减小，所以c曲线表示的是碳酸氢根离子浓度变化；碳酸根离子浓度0.2mol/L；碳酸氢根离子浓度为0.1mol/L；样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是1：2；
故答案为：HCO3-； 1：2；
（4）若取10.5g NaHCO3固体物质的量=
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O△m
2 1 62
0.1mol 0.05mol 10.5g-7.4g
反应后NaHCO3物质的量=0.125mol-0.1mol=0.025mol；NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；消耗氯化氢物质的量0.025mol；
Na2CO3物质的量=0.05mol，Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，消耗氯化氢物质的量0.1mol；
剩余氯化氢物质的量=0.200L×1mol/L-0.025mol-0.1mol=0.075mol，剩余溶液中c（H+）=
故答案为：0.375mol/L
扫码查看完整答案与解析