- 纯碱的生产
- 共208题
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）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、______、沉淀、______、______、冷却结晶、______、烘干．
3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是______．碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是______．
4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是______（填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是：______．
5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨．加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：______滤液D加石灰水前先要加热，原因是______．
6）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，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：
______．（注明你的表达式中所用的有关符号的含义）
正确答案
解：1）沉淀剂A源于石灰窑，说明其是生石灰或熟石灰；粗盐中的镁离子和钙离子一般用碳酸钠除去，故答案为：Ca（OH）2或CaO；Na2CO3；
2）实验室提纯粗盐的整个操作过程为：取样、溶解、沉淀、过滤、蒸发、冷却结晶、过滤、烘干几步，故答案为：溶解；过滤；蒸发；过滤；
3）纯碱生产中碳酸化时，会看到溶液中析出晶体，这是由于碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠，故答案为：有晶体析出（或出现浑浊）；碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大；
4）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，反应的化学方程式为：H2O+CO2+NH3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl，最终得到NH4Cl还有碳酸氢钠等，碳酸氢钠溶解度很小而结晶，故酸化后滤液的主要成分是NH4Cl；检验其中的氯离子时，要经过取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子，故答案为：NH4Cl；取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子；
5）滤液中主要含有的是氯化铵，其和石灰水反应时：NH4++OH-
6）假设加热前纯碱的质量为m1，加热后的质量为m2，则加热损失的质量为：m1-m2，则纯碱中碳酸氢钠的质量为：84（m1-m2）/31，故纯碱中含有的碳酸氢钠的质量分数为
解析
解：1）沉淀剂A源于石灰窑，说明其是生石灰或熟石灰；粗盐中的镁离子和钙离子一般用碳酸钠除去，故答案为：Ca（OH）2或CaO；Na2CO3；
2）实验室提纯粗盐的整个操作过程为：取样、溶解、沉淀、过滤、蒸发、冷却结晶、过滤、烘干几步，故答案为：溶解；过滤；蒸发；过滤；
3）纯碱生产中碳酸化时，会看到溶液中析出晶体，这是由于碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠，故答案为：有晶体析出（或出现浑浊）；碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大；
4）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，反应的化学方程式为：H2O+CO2+NH3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl，最终得到NH4Cl还有碳酸氢钠等，碳酸氢钠溶解度很小而结晶，故酸化后滤液的主要成分是NH4Cl；检验其中的氯离子时，要经过取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子，故答案为：NH4Cl；取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子；
5）滤液中主要含有的是氯化铵，其和石灰水反应时：NH4++OH-
6）假设加热前纯碱的质量为m1，加热后的质量为m2，则加热损失的质量为：m1-m2，则纯碱中碳酸氢钠的质量为：84（m1-m2）/31，故纯碱中含有的碳酸氢钠的质量分数为
Ⅰ、利用上述反应原理，设计如下图所示装置，制取碳酸氢钠晶体．B中盛有饱和碳酸氢钠溶液，C烧杯中盛有冰水，D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉，图中夹持装置已略去．
2，4，6
可选用的药品有：a．石灰石 b．生石灰 c．6mol/L盐酸 d．稀硫酸 e．浓氨水f．饱和氯化钠溶液．
①A中制备气体的离子方程式______，E中制备气体时所需药品是（选填字母代号）______
②B中溶液作用是______C烧杯中冰水的作用是______．
③检验D出口处是否有氨气逸出的方法是：______
Ⅱ、该小组同学为了测定C中所得晶体的碳酸氢钠的纯度（假设晶体中不含碳酸盐杂质），将晶体充分干燥后，称量质量为wg．再将晶体加热到质量不再变化时，称量所得粉末质量为mg．然后进行如图所示实验：
请填空：操作III的方法为______、______、______；所得晶体中碳酸氢钠的纯度为______．
正确答案
解：Ⅰ、A装置为制取二氧化碳装置，反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，
B装置用于除去CO2中的HCl；
E装置为制取氨气装置，制取氨气用浓氨水和生石灰来制备，代号为be；
C中反应装置制取碳酸氢钠 NH3+CO2+H2O+NaCl （饱和）═NaHCO3（晶体）+NH4Cl，反应为放热反应，C烧杯中放冰水降低温度有利于平衡向正方向移动；
氨气为刺激性气味气体，要进行尾气处理，检验D出口处是否有氨气逸出的方法是将湿润的红色石蕊试纸放在D出口处，若试纸变蓝，则证明有氨气逸出，若试纸不变蓝，则证明没有氨气逸出；
故答案为：Ⅰ①CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；be；②除去CO2中的HCl； 降低温度有利于平衡向正方向移动；
③将湿润的红色石蕊试纸放在D出口处，若试纸变蓝，则证明有氨气逸出，若试纸不变蓝，则证明没有氨气逸出
Ⅱ、反应的化学方程式为①2NaHCO3
设样品中碳酸氢钠的质量为x，由上两式可得关系式：
2NaHCO3--CaCO3
84×2 100
x n
x=
碳酸氢钠的质量分数=
故答案为：Ⅱ过滤、洗涤、干燥；
解析
解：Ⅰ、A装置为制取二氧化碳装置，反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，
B装置用于除去CO2中的HCl；
E装置为制取氨气装置，制取氨气用浓氨水和生石灰来制备，代号为be；
C中反应装置制取碳酸氢钠 NH3+CO2+H2O+NaCl （饱和）═NaHCO3（晶体）+NH4Cl，反应为放热反应，C烧杯中放冰水降低温度有利于平衡向正方向移动；
氨气为刺激性气味气体，要进行尾气处理，检验D出口处是否有氨气逸出的方法是将湿润的红色石蕊试纸放在D出口处，若试纸变蓝，则证明有氨气逸出，若试纸不变蓝，则证明没有氨气逸出；
故答案为：Ⅰ①CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；be；②除去CO2中的HCl； 降低温度有利于平衡向正方向移动；
③将湿润的红色石蕊试纸放在D出口处，若试纸变蓝，则证明有氨气逸出，若试纸不变蓝，则证明没有氨气逸出
Ⅱ、反应的化学方程式为①2NaHCO3
设样品中碳酸氢钠的质量为x，由上两式可得关系式：
2NaHCO3--CaCO3
84×2 100
x n
x=
碳酸氢钠的质量分数=
故答案为：Ⅱ过滤、洗涤、干燥；
（2015•德阳模拟）碳酸氢钠是一种重要的化工原料，在日常生活中也有广泛的用途，侯德榜先生发明了连续生产纯碱与氯化铵的联合制碱工艺，成为近代化学工业的奠基人之一，该反应原理为：NH3+CO2+H2O+NaCl（饱和）═NaHCO3↓+NH4Cl△H＜0．
现用如图所示装置和上述原理制取碳酸氢钠晶体，图中夹持装置已略去．
可选用的药品有：①石灰石②生石灰③6mol/L盐酸④稀硫酸⑤浓氨水⑥饱和氯化钠溶液⑦饱和碳酸氢钠溶液
请回答下列问题
（1）仪器a的名称是______．
（2）B中应选用的药品是______（填序号）
（3）在实验过程中，应先向C中通入的气体的化学式是______，其原因是______．
（4）D中脱脂棉应浸润的试剂是______（填写字母编号）
a．浓硫酸 b．稀硫酸 c．氢氧化钠溶液 d．浓硝酸
（5）该小组同学为了测定C中所得晶体中碳酸氢钠的纯度（假设晶体中不含碳酸盐杂质），先将晶体充分干燥后，称量质量为wg，称量质量为wg，然后进行如下图所示实验：
①操作Ⅲ中的方法是______，______，______
②所得晶体中碳酸氢钠的纯度是______．（不必化简）
正确答案
解：（1）A装置为制取二氧化碳的装置，仪器a为圆底烧瓶，故答案为：圆底烧瓶；
（2）B装置的作用为除去二氧化碳中的氯化氢，二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中溶解度不大，氯化氢能够与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，所以B中盛有试剂为饱和碳酸氢钠溶液，
故答案为：⑦；
（3）CO2在水中溶解度小，氨气极易溶于水，则先通NH3至饱和，然后通入二氧化碳气体，有利于NaHCO3析出，
故答案为：NH3；CO2在水中溶解度小，先通NH3至饱和，有利于NaHCO3析出；
（4）氨气易挥发，D中脱脂棉应浸润的试剂吸收逸出的氨气，浓硫酸能使棉花脱水、浓硝酸具有挥发性，氨气为碱性气体，与硫酸反应，所以选择稀硫酸，
故答案为：b；
（5）测定C中所得晶体的碳酸氢钠的纯度（假设晶体中不含碳酸盐杂质），将晶体充分干燥后，称量质量为wg，此时为碳酸氢钠粗品质量，操作1将晶体加热到质量不再变化时，所得粉末为碳酸钠和杂质，然后溶解，加入氢氧化钡溶液，氢氧化钡跟碳酸钠反应生成碳酸钡，将生成的碳酸钡过滤、洗涤、干燥，称量为n g，
反应的化学方程式为①2NaHCO3
设样品中碳酸氢钠的质量为x，由上两式可得关系式：
2NaHCO3～BaCO3
84×2 197
x n
所得晶体中碳酸氢钠的纯度
故答案为：过滤；洗涤；干燥；
解析
解：（1）A装置为制取二氧化碳的装置，仪器a为圆底烧瓶，故答案为：圆底烧瓶；
（2）B装置的作用为除去二氧化碳中的氯化氢，二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中溶解度不大，氯化氢能够与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，所以B中盛有试剂为饱和碳酸氢钠溶液，
故答案为：⑦；
（3）CO2在水中溶解度小，氨气极易溶于水，则先通NH3至饱和，然后通入二氧化碳气体，有利于NaHCO3析出，
故答案为：NH3；CO2在水中溶解度小，先通NH3至饱和，有利于NaHCO3析出；
（4）氨气易挥发，D中脱脂棉应浸润的试剂吸收逸出的氨气，浓硫酸能使棉花脱水、浓硝酸具有挥发性，氨气为碱性气体，与硫酸反应，所以选择稀硫酸，
故答案为：b；
（5）测定C中所得晶体的碳酸氢钠的纯度（假设晶体中不含碳酸盐杂质），将晶体充分干燥后，称量质量为wg，此时为碳酸氢钠粗品质量，操作1将晶体加热到质量不再变化时，所得粉末为碳酸钠和杂质，然后溶解，加入氢氧化钡溶液，氢氧化钡跟碳酸钠反应生成碳酸钡，将生成的碳酸钡过滤、洗涤、干燥，称量为n g，
反应的化学方程式为①2NaHCO3
设样品中碳酸氢钠的质量为x，由上两式可得关系式：
2NaHCO3～BaCO3
84×2 197
x n
所得晶体中碳酸氢钠的纯度
故答案为：过滤；洗涤；干燥；
工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生产纯碱．请回答下列问题：
（1）卢布兰芳是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，在高温下进行煅烧，再浸取，结晶而制得纯碱．
①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为______；
②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为______（已知产物之一为CaS）；
（2）氨碱法的工艺如图1所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱．
①图1中的中间产物C是______，D______．（写化学式）；
②装置乙中发生反应的化学方程式为______；
（3）联合制碱法对氨碱法的改进，其优点是______；
（4）有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料制碳酸钾．请结合2图的溶解度（S）随温度变化曲线，分析说明是否可行？______．
正确答案
解：（1）①利用高沸点酸制备挥发性酸，且HCl极易溶于水，故利用直接使用98%浓硫酸和氯化钠制取氯化氢，反应为：NaCl+H2SO4（浓）
故答案为：NaCl+H2SO4（浓）
②由题目信息可知，硫酸钠与石灰石、焦炭反应生成CaS、Na2CO3，根据元素守恒可知，还原C的氧化物CO或CO2生成，故反应方程式为：Na2SO4+4C+CaCO3
故答案为：Na2SO4+4C+CaCO3
（2）①碳酸钙加热分解生成CaO与CO2，故A为CaO，B为CO2，CaO在熟化桶内与水反应生成氢氧化钙，故C为Ca（OH）2；氢氧化钙与氯化铵在混合池内反应生成氨气与氯化钙，故D为NH3，
故答案为：Ca（OH）2；NH3；
②氨气与氯化钠溶液混合后，在乙中与二氧化碳发生反应，生成NaHCO3、NH4Cl，反应方程式为NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl，
故答案为：NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl；
（3）该方法能提高原料的利用率，减少废渣的排放，保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高；NH4Cl 可做氮肥；可与合成氨厂联合，可利用合成氨的产物CO2，
故答案为：提高食盐利用率、副产物氯化铵可用作化肥、可利用合成氨的产物CO2；
（4）由溶解曲线图可知KHCO3和NH4Cl的溶解度相差不大，当温度高于40℃时，由图象可知，降温结晶时会析出较多的KCl，无法大量析出碳酸氢钾；
故答案为：不可行； 因为KHCO3的溶解度较大，且在常温下与KCl溶解度相差小，当温度高于40℃时，由图象可知，降温结晶时会析出较多的KCl，无法大量析出碳酸氢钾；
解析
解：（1）①利用高沸点酸制备挥发性酸，且HCl极易溶于水，故利用直接使用98%浓硫酸和氯化钠制取氯化氢，反应为：NaCl+H2SO4（浓）
故答案为：NaCl+H2SO4（浓）
②由题目信息可知，硫酸钠与石灰石、焦炭反应生成CaS、Na2CO3，根据元素守恒可知，还原C的氧化物CO或CO2生成，故反应方程式为：Na2SO4+4C+CaCO3
故答案为：Na2SO4+4C+CaCO3
（2）①碳酸钙加热分解生成CaO与CO2，故A为CaO，B为CO2，CaO在熟化桶内与水反应生成氢氧化钙，故C为Ca（OH）2；氢氧化钙与氯化铵在混合池内反应生成氨气与氯化钙，故D为NH3，
故答案为：Ca（OH）2；NH3；
②氨气与氯化钠溶液混合后，在乙中与二氧化碳发生反应，生成NaHCO3、NH4Cl，反应方程式为NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl，
故答案为：NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl；
（3）该方法能提高原料的利用率，减少废渣的排放，保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高；NH4Cl 可做氮肥；可与合成氨厂联合，可利用合成氨的产物CO2，
故答案为：提高食盐利用率、副产物氯化铵可用作化肥、可利用合成氨的产物CO2；
（4）由溶解曲线图可知KHCO3和NH4Cl的溶解度相差不大，当温度高于40℃时，由图象可知，降温结晶时会析出较多的KCl，无法大量析出碳酸氢钾；
故答案为：不可行； 因为KHCO3的溶解度较大，且在常温下与KCl溶解度相差小，当温度高于40℃时，由图象可知，降温结晶时会析出较多的KCl，无法大量析出碳酸氢钾；
（2015•宿州一模）碳酸钠（Na2CO3）俗名纯碱，在制皂、纺织、玻璃等许多行业有重要用途．我国化学工程专家侯德榜创立的联合制碱法，流程如下：
（1）写出反应①的化学方程式：______
（2）实验室中NaHCO3煅烧沉淀需选用______（填“陶瓷”或“铁质”）坩埚；该法需要进行多次过滤操作，若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：______，______．
（3）为提高原料利用率，向饱和食盐水中应先通______（填“CO2”或“NH3”）．
（4）根据最后分离出的流程，判断低温时溶解度：NH4Cl______NaCl（填“＞”或“＜”）．
正确答案
解：（1）侯德榜制碱的原理，是饱和食盐水中通入氨气再通二氧化碳，反应生成氯化铵和碳酸氢钠，方程式为：NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，故答案为：NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓．
（2）煅烧生成的碳酸钠与陶瓷的主要成份二氧化硅反应，生成硅酸钠，所以选择在铁质坩埚中；滤液中有少量浑浊，可能原因有：滤纸破损、漏斗中液面高于滤纸边缘等，故答案为：铁质；滤纸破损、滤液超过滤纸边缘；
（3）氨气极易溶于水，而二氧化碳微溶于水，先通入氨气，溶液呈碱性，再通入二氧化碳气体可之更多地转化为HCO3-，故答案为：NH3；
（4）根据最后分离出的流程，析出氯化铵得到饱和的食盐水，可知氯化钠的溶解度大，故答案为：＜．
解析
解：（1）侯德榜制碱的原理，是饱和食盐水中通入氨气再通二氧化碳，反应生成氯化铵和碳酸氢钠，方程式为：NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，故答案为：NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓．
（2）煅烧生成的碳酸钠与陶瓷的主要成份二氧化硅反应，生成硅酸钠，所以选择在铁质坩埚中；滤液中有少量浑浊，可能原因有：滤纸破损、漏斗中液面高于滤纸边缘等，故答案为：铁质；滤纸破损、滤液超过滤纸边缘；
（3）氨气极易溶于水，而二氧化碳微溶于水，先通入氨气，溶液呈碱性，再通入二氧化碳气体可之更多地转化为HCO3-，故答案为：NH3；
（4）根据最后分离出的流程，析出氯化铵得到饱和的食盐水，可知氯化钠的溶解度大，故答案为：＜．
完成下列填空：
已知：粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子．
（1）精制除杂的步骤顺序是______→______→______→______→______ （填字母编号）．
a．粗盐溶解 b．加入盐酸调pH c．加入Ba（OH）2溶液
d．加入Na2CO3溶液 e．过滤
（2）向饱和食盐水中先通入NH3，后通入CO2，理由是______．在滤液a中通入NH3和加入精盐的目的是______．
（3）请在图1流程图中添加两条物料循环的路线．
（4）图2装置中常用于实验室制备CO2的是______（填字母编号）；用c装置制备NH3，烧瓶内可加入的试剂是______（填试剂名称）．
（5）一种天然碱晶体成分是aNa2CO3•bNa2SO4•cH2O，利用下列提供的试剂，设计测定Na2CO3质量分数的实验方案．请把实验方案补充完整：
供选择的试剂：稀H2SO4、BaCl2溶液、稀氨水、碱石灰、Ba（OH）2溶液
①______．
②______．
③______．
④计算天然碱晶体中含Na2CO3的质量分数．
正确答案
解：（1）SO42-、Ca2+、Mg2+等分别与Ba（OH）2溶液、Na2CO3溶液、Ba（OH）2溶液反应生成沉淀，可再通过过滤除去，Na2CO3溶液能除去过量的Ba（OH）2溶液，盐酸能除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液，所以应先加Ba（OH）2溶液再加Na2CO3溶液，过滤，最后加入盐酸，故答案为：a；c；d；e；b；
（2）NH3易溶于水，有利于吸收溶解度不大的CO2，所以向饱和食盐水中先通入NH3，后通人CO2；通入NH3可通过与HCO3-的反应，增加NH4+深度，并利用精盐增大Cl-浓度，根据溶解平衡的移动，有利于NH4Cl结晶析出，
故答案为：NH3易溶于水，有利于吸收溶解度不大的CO2；NH3溶于水能将HCO3-转化为CO32-，并增大加入NH4+浓度；加入精盐增大Cl-浓度，有利于NH4Cl结晶析出；
（3）煅烧炉里生成的CO2可循环利用，滤液a析出晶体氯化铵后得到的NaCl溶液可循环利用，则
（4）实验室制取二氧化碳常选用石灰石和稀盐酸或大理石和稀盐酸反应制取，采用固体+液体
（5）实验的原理：先称取样品质量并溶解，将碳酸根全部转换成二氧化碳，利用二氧化碳和澄清石灰水产生沉淀，通过沉淀的质量求出二氧化碳的物质的量、Na2CO3的物质的量和质量，最终求出Na2CO3的质量分数，所以将天然碱晶体样品，溶于适量蒸馏水中，加入足量稀硫酸并微热，产生的气体通过足量的澄清石灰水，然后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀即可，
故答案为：①称取一定质量的天然碱晶体；②加入足量稀硫酸并微热、产生的气体通过足量Ba（OH）2溶液 ③过滤、洗涤、干燥、称量、恒重沉淀．
解析
解：（1）SO42-、Ca2+、Mg2+等分别与Ba（OH）2溶液、Na2CO3溶液、Ba（OH）2溶液反应生成沉淀，可再通过过滤除去，Na2CO3溶液能除去过量的Ba（OH）2溶液，盐酸能除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液，所以应先加Ba（OH）2溶液再加Na2CO3溶液，过滤，最后加入盐酸，故答案为：a；c；d；e；b；
（2）NH3易溶于水，有利于吸收溶解度不大的CO2，所以向饱和食盐水中先通入NH3，后通人CO2；通入NH3可通过与HCO3-的反应，增加NH4+深度，并利用精盐增大Cl-浓度，根据溶解平衡的移动，有利于NH4Cl结晶析出，
故答案为：NH3易溶于水，有利于吸收溶解度不大的CO2；NH3溶于水能将HCO3-转化为CO32-，并增大加入NH4+浓度；加入精盐增大Cl-浓度，有利于NH4Cl结晶析出；
（3）煅烧炉里生成的CO2可循环利用，滤液a析出晶体氯化铵后得到的NaCl溶液可循环利用，则
（4）实验室制取二氧化碳常选用石灰石和稀盐酸或大理石和稀盐酸反应制取，采用固体+液体
（5）实验的原理：先称取样品质量并溶解，将碳酸根全部转换成二氧化碳，利用二氧化碳和澄清石灰水产生沉淀，通过沉淀的质量求出二氧化碳的物质的量、Na2CO3的物质的量和质量，最终求出Na2CO3的质量分数，所以将天然碱晶体样品，溶于适量蒸馏水中，加入足量稀硫酸并微热，产生的气体通过足量的澄清石灰水，然后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀即可，
故答案为：①称取一定质量的天然碱晶体；②加入足量稀硫酸并微热、产生的气体通过足量Ba（OH）2溶液 ③过滤、洗涤、干燥、称量、恒重沉淀．
在常温下，某兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制取碳酸钠，流程如下：
在常温下，有关物质的溶解度为：
（1）操作Ⅲ中的实验操作名称为______；
（2）操作I和操作II总反应的离子方程式为______；
（3）操作I和II不能颠倒的原因______；
（4）检验所得的碳酸钠粉末是否含有NaHCO3，的实验方案是（写出操作步骤、现象、结论）：______；
（5）为了测定所制取产物的纯度（假设杂质只有碳酸氢钠）．该小组的实验步骤为：
i．使用下列装置组装实验装置，并检查气密性；
ii．称取Wg产品放入C装置的锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解
iii．称量D装置的质量为W1g
iv．从分液漏斗滴入稀硫酸，直到不再产生气体为止
v．从a处缓缓鼓入一定量的空气，再次称量D装置质量为W2g．
vi．重复步骤v的操作，直到D装置的质量不再改变，称得D装置的质量为W3g．
根据上述实验回答如下问题：
①第i步，使用上述装置连接的接口顺序为：（b）→（e）（f）→______→______
②产物中碳酸钠的质量分数为（数字可不必化简）______．
正确答案
解：（1）二氧化碳通入氨化的饱和氯化钠溶液中反应生成碳酸氢钠晶体，反应的化学方程式：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，操作Ⅲ中的实验操作目的是将沉淀和溶液分开，所以通过过滤，可把混在溶液中的碳酸氢钠晶体分离出来，
故答案为：过滤；
（2）因为氨气的溶解度比二氧化碳大得多，且溶液呈碱性，有利于二氧化碳的吸收；所以操作I先通入足量的氨气，操作II将二氧化碳通入氨化的饱和氯化钠溶液中，根据溶解度表可知，碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠小，所以发生NH3+CO2+H2O═NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl，本质为Na++NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4+，
故答案为：Na++NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4+；
（3）二氧化碳微溶于水，先通入二氧化碳，溶液中生成极少量的碳酸，再通入氨气，生成的产物量少，且易生成碳酸铵，氨气在水中溶解度很大，先通入氨气，溶液中生成较多的一水合氨，再通入CO2，生成的产物量多，且易生成碳酸氢铵，
故答案为：由于NH3在饱和NaCl溶液中溶解量比CO2大，先通NH3，溶液呈碱性，更易吸收CO2，有利NaHCO3的生成；所以应先通入NH3；
（4）碳酸氢钠受热易分解，如果碳酸钠中含有碳酸氢钠，取少量产物于试管，加热发生2NaHCO3
故答案为：取少量产物于试管，加热，将产生的气体通入澄清石灰水，若使澄清石灰水变浑浊，证明有NaHCO3；
（5）①空气经过氢氧化钠的洗气瓶可将空气中的二氧化碳吸收，连接试样溶液可将装置中的产生的二氧化碳排出，所以（b）→（e）（f），从试样溶液中产生的二氧化碳混有水蒸气，所以需通过浓硫酸干燥二氧化碳，所以连接→（c）（d），最后通过碱石灰吸收产生的二氧化碳，所以连接→（g）（h）[或（h）（g）]→（i），
故答案为：（c）（d）；（g）（h）[或（h）（g）]→（i）；
②2NaHCO3
故答案为：
解析
解：（1）二氧化碳通入氨化的饱和氯化钠溶液中反应生成碳酸氢钠晶体，反应的化学方程式：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，操作Ⅲ中的实验操作目的是将沉淀和溶液分开，所以通过过滤，可把混在溶液中的碳酸氢钠晶体分离出来，
故答案为：过滤；
（2）因为氨气的溶解度比二氧化碳大得多，且溶液呈碱性，有利于二氧化碳的吸收；所以操作I先通入足量的氨气，操作II将二氧化碳通入氨化的饱和氯化钠溶液中，根据溶解度表可知，碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠小，所以发生NH3+CO2+H2O═NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl，本质为Na++NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4+，
故答案为：Na++NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4+；
（3）二氧化碳微溶于水，先通入二氧化碳，溶液中生成极少量的碳酸，再通入氨气，生成的产物量少，且易生成碳酸铵，氨气在水中溶解度很大，先通入氨气，溶液中生成较多的一水合氨，再通入CO2，生成的产物量多，且易生成碳酸氢铵，
故答案为：由于NH3在饱和NaCl溶液中溶解量比CO2大，先通NH3，溶液呈碱性，更易吸收CO2，有利NaHCO3的生成；所以应先通入NH3；
（4）碳酸氢钠受热易分解，如果碳酸钠中含有碳酸氢钠，取少量产物于试管，加热发生2NaHCO3
故答案为：取少量产物于试管，加热，将产生的气体通入澄清石灰水，若使澄清石灰水变浑浊，证明有NaHCO3；
（5）①空气经过氢氧化钠的洗气瓶可将空气中的二氧化碳吸收，连接试样溶液可将装置中的产生的二氧化碳排出，所以（b）→（e）（f），从试样溶液中产生的二氧化碳混有水蒸气，所以需通过浓硫酸干燥二氧化碳，所以连接→（c）（d），最后通过碱石灰吸收产生的二氧化碳，所以连接→（g）（h）[或（h）（g）]→（i），
故答案为：（c）（d）；（g）（h）[或（h）（g）]→（i）；
②2NaHCO3
故答案为：
（2015•文昌校级模拟）工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生产纯碱．请回答下列问题：
（1）路布兰法是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，在高温下进行煅烧，再浸取、结晶而制得纯碱．
①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为______；
②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为______（已知产物之一为CaS）；
（2）氨碱法的工艺如图1所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱．
①图中的中间产物C是______，D是______（写化学式）；
②装置乙中发生反应的化学方程式为______；
（3）联合制碱法是对氨碱法的改进，其优点是______；
（4）有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石等为原料制碳酸钾．请结合如图2的溶解度（S）随温度变化曲线，分析说明是否可行？______．
正确答案
解：（1）①利用高沸点酸制备挥发性酸，且HCl极易溶于水，故利用直接使用98%浓硫酸和氯化钠制取氯化氢，反应为：NaCl+H2SO4（浓）
②由题目信息可知，硫酸钠与石灰石、焦炭反应生成CaS、Na2CO3，根据元素守恒可知，还原C的氧化物CO或CO2生成，故反应方程式为：Na2SO4+4C+CaCO3
故答案为：Na2SO4+4C+CaCO3
（2）①碳酸钙加热分解生成CaO与CO2，故A为CaO，B为CO2，CaO在熟化桶内与水反应生成氢氧化钙，故C为Ca（OH）2；氢氧化钙与氯化铵在混合池内反应生成氨气与氯化钙，故D为NH3，
故答案为：Ca（OH）2；NH3；
②氨气与氯化钠溶液混合后，在乙中与二氧化碳发生反应，生成NaHCO3、NH4Cl，反应方程式为NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl，
故答案为：NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl；
（3）该方法能提高原料的利用率，减少废渣的排放，保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高；NH4Cl 可做氮肥；可与合成氨厂联合，可利用合成氨的产物CO2，
故答案为：提高食盐利用率、副产物氯化铵可用作化肥、可利用合成氨的产物CO2；
（4）由溶解曲线图可知KHCO3和NH4Cl的溶解度相差不大，当温度高于40℃时，由图象可知，降温结晶时会析出较多的KCl，无法大量析出碳酸氢钾；
故答案为：不可行； 碳酸氢钾的溶解度较大，降温过程中不会析出碳酸氢钾晶体．
解析
解：（1）①利用高沸点酸制备挥发性酸，且HCl极易溶于水，故利用直接使用98%浓硫酸和氯化钠制取氯化氢，反应为：NaCl+H2SO4（浓）
②由题目信息可知，硫酸钠与石灰石、焦炭反应生成CaS、Na2CO3，根据元素守恒可知，还原C的氧化物CO或CO2生成，故反应方程式为：Na2SO4+4C+CaCO3
故答案为：Na2SO4+4C+CaCO3
（2）①碳酸钙加热分解生成CaO与CO2，故A为CaO，B为CO2，CaO在熟化桶内与水反应生成氢氧化钙，故C为Ca（OH）2；氢氧化钙与氯化铵在混合池内反应生成氨气与氯化钙，故D为NH3，
故答案为：Ca（OH）2；NH3；
②氨气与氯化钠溶液混合后，在乙中与二氧化碳发生反应，生成NaHCO3、NH4Cl，反应方程式为NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl，
故答案为：NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl；
（3）该方法能提高原料的利用率，减少废渣的排放，保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高；NH4Cl 可做氮肥；可与合成氨厂联合，可利用合成氨的产物CO2，
故答案为：提高食盐利用率、副产物氯化铵可用作化肥、可利用合成氨的产物CO2；
（4）由溶解曲线图可知KHCO3和NH4Cl的溶解度相差不大，当温度高于40℃时，由图象可知，降温结晶时会析出较多的KCl，无法大量析出碳酸氢钾；
故答案为：不可行； 碳酸氢钾的溶解度较大，降温过程中不会析出碳酸氢钾晶体．
我国制碱工业的先驱--侯德榜先生，1939年发明了著名的侯氏制碱法，其核心反应原理可用如下化学方程式表示：
NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3（晶体），依据此原理，欲制得碳酸氢钠晶体，某校学生设计了如下实验装置，其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液，且二者均已达到饱和．
（1）A装置中所发生反应的离子方程式为______．C装置中稀硫酸的作用为______．
（2）下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据（g/100g水）
参照表中数据，请分析B装置中使用冰水的目的是______．
（3）该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验，结果没有得到碳酸氢钠晶体，指寻教师指出应在______装置之间（填写字母）连接一个盛有______的洗气装置，其作用是______．
（4）若该校学生进行实验时，所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g，实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g，则NaHCO3的产率为______．
正确答案
解：（1）A装置是指取二氧化碳气体的装置，是碳酸钙和盐酸发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳；反应的离子方程式为：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；C装置稀硫酸是尾气处理装置吸收过量的氨气，防止污染环境；
故答案为：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；吸收从B装置中的试管内逸出的氨气，减少对环境的污染；
（2）B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的饱和溶液，通入二氧化碳气体会发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵，依据图标分析可知温度越低，碳酸氢钠的溶解度越小，所以温度越低越有利于碳酸氢钠的晶体析出；
故答案为：温度越低碳酸氢钠溶解度越小，便于析出；
（3）二氧化碳气体中含有氯化氢气体，通入后和氨气反应不能生成碳酸氢钠，所以的不到碳酸氢钠晶体，所以需要加一个洗气装置用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢气体；
故答案为：AB，饱和碳酸氢钠溶液；除去二氧化碳气体中的氯化氢气体；
（4）饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g，依据化学方程式计算NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3（晶体），理论得到碳酸氢钠质量为8.4g：实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g，则碳酸氢钠的产率=
故答案为：60%
解析
解：（1）A装置是指取二氧化碳气体的装置，是碳酸钙和盐酸发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳；反应的离子方程式为：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；C装置稀硫酸是尾气处理装置吸收过量的氨气，防止污染环境；
故答案为：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；吸收从B装置中的试管内逸出的氨气，减少对环境的污染；
（2）B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的饱和溶液，通入二氧化碳气体会发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵，依据图标分析可知温度越低，碳酸氢钠的溶解度越小，所以温度越低越有利于碳酸氢钠的晶体析出；
故答案为：温度越低碳酸氢钠溶解度越小，便于析出；
（3）二氧化碳气体中含有氯化氢气体，通入后和氨气反应不能生成碳酸氢钠，所以的不到碳酸氢钠晶体，所以需要加一个洗气装置用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢气体；
故答案为：AB，饱和碳酸氢钠溶液；除去二氧化碳气体中的氯化氢气体；
（4）饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g，依据化学方程式计算NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3（晶体），理论得到碳酸氢钠质量为8.4g：实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g，则碳酸氢钠的产率=
故答案为：60%
我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献．他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱．有关反应的化学方程式为：
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；
2NaHCO3 
（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是______
a．碳酸氢钠难溶于水
b．碳酸氢钠受热易分解
c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出
（2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验．
①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）．
试回答下列有关问题：
（Ⅰ）乙装置中的试剂是______；
（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是______；
（Ⅲ）实验结束后，分离出NaHCO3 晶体的操作是______（填分离操作的名称）．
②另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验．
（Ⅰ）实验时，须先从______管通入______ 气体，再从______管中通入______气体；
（Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是______；
（3）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：______．
正确答案
解：（1）a．碳酸氢钠易溶于水，故A错误；
b．碳酸氢钠受热易分解，与其在溶液中首先结晶析出无关，故B错误；
c．碳酸氢钠的溶解度相对于氯化铵来说碳酸氢钠的溶解度更小一些，所以在溶液中首先结晶析出，故C正确；
故选C；
（2）①（I）利用盐酸制取二氧化碳时，因盐酸易挥发，所以，二氧化碳中常会含有氯化氢气体，碳酸氢钠能与盐酸反应不与二氧化碳反应，所以通过碳酸氢钠的溶液是可以除掉二氧化碳气体中的氯化氢气体，故答案为：饱和碳酸氢钠溶液；
（II）实验过程中氨气可能有剩余，而稀硫酸能与氨气反应，所以稀硫酸的作用是吸收末反应的NH3，故答案为：吸收未反应的NH3；
（III）分离出NaHCO3晶体的操作是分离固体与液体，常采用的实验操作是过滤操作，故答案为：过滤；
②（I）制取碳酸氢钠时先要得到含氨的饱和食盐水，氨气极易溶于水，二氧化碳能溶于水，所以应先通入氨气，所以a端通入，从而保证了从b通入二氧化碳时，二氧化碳被充分反应；故答案为：a、NH3，b、CO2；
（II）装置改动后反应物的二氧化碳与溶液的接触面积变大，提高了二氧化碳的吸收率，故答案为：增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率；
（3）从题干信息NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl；可得制取碳酸氢钠的方法，同时也可采用烧碱溶液中通入过量CO2或往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等得到碳酸氢钠，
故答案为：用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应，或往烧碱溶液中通入过量CO2；或往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等．
解析
解：（1）a．碳酸氢钠易溶于水，故A错误；
b．碳酸氢钠受热易分解，与其在溶液中首先结晶析出无关，故B错误；
c．碳酸氢钠的溶解度相对于氯化铵来说碳酸氢钠的溶解度更小一些，所以在溶液中首先结晶析出，故C正确；
故选C；
（2）①（I）利用盐酸制取二氧化碳时，因盐酸易挥发，所以，二氧化碳中常会含有氯化氢气体，碳酸氢钠能与盐酸反应不与二氧化碳反应，所以通过碳酸氢钠的溶液是可以除掉二氧化碳气体中的氯化氢气体，故答案为：饱和碳酸氢钠溶液；
（II）实验过程中氨气可能有剩余，而稀硫酸能与氨气反应，所以稀硫酸的作用是吸收末反应的NH3，故答案为：吸收未反应的NH3；
（III）分离出NaHCO3晶体的操作是分离固体与液体，常采用的实验操作是过滤操作，故答案为：过滤；
②（I）制取碳酸氢钠时先要得到含氨的饱和食盐水，氨气极易溶于水，二氧化碳能溶于水，所以应先通入氨气，所以a端通入，从而保证了从b通入二氧化碳时，二氧化碳被充分反应；故答案为：a、NH3，b、CO2；
（II）装置改动后反应物的二氧化碳与溶液的接触面积变大，提高了二氧化碳的吸收率，故答案为：增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率；
（3）从题干信息NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl；可得制取碳酸氢钠的方法，同时也可采用烧碱溶液中通入过量CO2或往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等得到碳酸氢钠，
故答案为：用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应，或往烧碱溶液中通入过量CO2；或往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等．
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