Question

3．我國著名化學家侯德榜發(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)生化合反應而生成NH₄HCO₃溶液；Ⅱ．向所得溶液中加入食鹽細粒，充分攪拌，會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．此法經過調整并應用于化工產業(yè)，某化工企業(yè)的工藝流程示意圖如下：

請完成下列填空：
（1）“聯(lián)合制堿原理Ⅱ”中發(fā)生反應的化學方程式為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，化學興趣小組的同學對
實驗室所購純堿（假設所含雜質均為小蘇打）進行了如下實驗：稱取20.00g干燥的固體樣品放入坩堝，300℃恒溫加熱至質量不變，在干燥器中冷卻后稱量殘留固體質量為19.38g．根據題目所給信息，計算該樣品中純堿的質量分數（寫出計算過程）．

Answer 1

分析 根據反應物和生成物書寫反應的化學方程式，氫氧化鈣能與氯化鎂反應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生成碳酸鈣沉淀；過濾是分離不溶性固體和液體的方法；結合反應的化學方程式以及物質間的質量關系進行求算即可．

解答 解：（1）碳酸氫銨能與氯化鈉反應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生成碳酸鈣沉淀而除去，故填：將氯化鎂轉化為氫氧化鎂沉淀；將氯化鈣和多余的氫氧化鈣除去；
（3）經過操作Ⅰ得到了沉淀，故該操作是過濾，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：過濾，大于，二氧化碳；
（4）設碳酸氫鈉的質量為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
碳酸鈉的質量為20g-1.68g=18.32g，故碳酸鈉的質量分數為：$\frac{18.32g}{20g}×100%=91.6%$
答：樣品中純堿的質量分數為91.6%．

點評 本題考查的是常見的物質的制取以及物質含量的確定，完成此題，可以依據已有的知識結合物質間的反應以及物質的性質進行．