Question

6．碳酸鈉用途非常廣泛，重要的化工原料．我國科學家侯德榜于1921 年創(chuàng)造了著名的“聯(lián)合制堿法”，并在天津塘沽興建了中國最早的制堿廠“永利制堿廠”．其主要生產(chǎn)過程如下：
（1）首先制取碳酸氫銨：NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃，該反應的基本反應類型為化合反應．
（2）第二步是用食鹽與NH₄HCO₃反應．原料食鹽來源于的渤海灣，從海水中提取粗鹽．該粗鹽主要含有氯化鈉，還含有少量的氯化鈣、氯化鎂和硫酸鈉．為得到純凈的食鹽水將粗鹽水進行如下凈化過程：

①從粗鹽水中析出硫酸鈉晶體其原理是降溫結晶
②堿A 是由郊縣的石灰石資源得到的，則過量的堿A 和粗鹽水中的物質反應的方程式為Ca（OH）₂+MgCl₂=CaCl₂+Mg（OH）₂↓
③加入的鹽B 是，濾渣中含有的物質是Mg（OH）₂、CaCO₃
④查閱資料得知NaCl、NH₄HCO₃、NaHCO₃、NH₄Cl 在30℃時的溶解度如表所示：

溫度	NH4Cl	NH4HCO3	NaHCO3	NaCl
30℃	41.1g	27.0g	11.1g	36.3g

請根據(jù)溶解度表所提供的信息，寫出該步制堿法中復分解反應的化學方程式NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl
（3）第三步加熱碳酸氫鈉：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學反應反應物和生成物的種類即可判斷反應的類型進行解答；
（2）①根據(jù)硫酸鈉的溶解度隨溫度變化明顯而氯化鈉的溶解度受溫度變化不明顯進行解答；
②要除去粗鹽中含有的氯化鎂，可以加入氫氧化鈣進行解答；
③要除去氯化鈣可以加入碳酸鈉，加入的碳酸鈉能與過量的氫氧化鈣反應，加入的B鹽為碳酸鈉進行解答；
④根據(jù)第二步食鹽與NH₄HCO₃反應是復分解反應，以及碳酸氫鈉的溶解度較小的信息書寫方程式．

解答 解：（1）NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃中，反應物有三種，生成物是一種，所以屬于化合反應；
（2）①硫酸鈉的溶解度隨溫度變化明顯而氯化鈉的溶解度受溫度變化不明顯，所以從粗鹽水中析出硫酸鈉晶體其原理是降溫結晶；
②要除去粗鹽中含有的氯化鎂，可以加入氫氧化鈣生成氯化鈣和氫氧化鎂沉淀，化學方程式為：Ca（OH）₂+MgCl₂=Mg（OH）₂↓+CaCl₂；
③要除去氯化鈣可以加入碳酸鈉，加入的碳酸鈉能與過量的氫氧化鈣反應，加入的B鹽為碳酸鈉，反應后生成碳酸鈣沉底和氫氧化鎂沉淀，所以濾渣中含有的物質是Mg（OH）₂、CaCO₃；
④食鹽與NH₄HCO₃反應是復分解反應，根據(jù)反應特點“兩交換，價不變”判斷，產(chǎn)物是氯化銨和碳酸氫鈉，碳酸氫鈉的溶解度較小，易結晶析出，可視為沉淀，化學方程式為：NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl．
故答案為：（1）化合反應；
（2）①降溫結晶；
②Ca（OH）₂+MgCl₂=CaCl₂+Mg（OH）₂↓；
③Na₂CO₃，CaCO₃、Mg（OH）₂；
④NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl．

點評 本題考查了碳酸鈉的制取，完成此題，可以依據(jù)題干提供的信息結合已有的知識進行，難度較大．