Question

【題目】純堿是造紙、玻璃、紡織、制革等行業(yè)的重要原料．
（1）路布蘭法制備純堿：①食鹽與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉；②將硫酸鈉、石灰石和足量煤混合，高溫下共熔制得碳酸鈉，反應(yīng)有硫化鈣生成．第②步反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ．
（2）①原鹽水中含少量Mg2和Ca2 ， 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，精制鹽水需要的試劑時(shí)、 ． （填化學(xué)式）
②步驟 II保持在30﹣35℃進(jìn)行，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ， 該反應(yīng)能發(fā)生的原因是 ． 該工藝中循環(huán)利用的物質(zhì)是 ．
③索爾維制純堿不需要用到的一種設(shè)備是 （填正確答案標(biāo)號(hào)）．
A．吸氨塔 B．蒸氨塔 C．碳酸化塔 D．沸騰爐 E．石灰窯
④該工藝中食鹽利用率大約只有70%，食鹽損失的主要原因是 ． 我國(guó)科學(xué)家侯德榜將合成氨工業(yè)得到的NH3和CO2引入純堿的生產(chǎn)，向上述工藝的“母液”中通入NH3并加入食鹽固體，降溫結(jié)晶得到副產(chǎn)品（填化學(xué)式），剩余母液返回“吸氨”步驟，大大提高了食鹽的利用率．

（3）純堿產(chǎn)品中可能含有碳酸氫鈉．用熱重分析的方法測(cè)定純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為ω（NAHCO3）=（列出算式，所需數(shù)據(jù)用字母表示，并說明各字母的含義）．

Answer 1

【答案】
（1）Na2SO4+CaCO3+4C Na2CO3+CaS+4CO↑
（2）Ca（OH）2（或CaO）；Na2CO3；NH3?H2O+NaCl+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl；常溫下，NaHCO3、NH4Cl、NH4HCO3、NaCl四種物質(zhì)中，NaHCO3溶解度最��；CO2、NH3；D；NaHCO3未完全析出，母液中的Na隨廢液排出；NH4Cl
（3）（ m1是樣品質(zhì)量，m2是樣品受熱分解后的質(zhì)量）
【解析】解：（1）將硫酸鈉、石灰石和足量煤混合，高溫下共熔制得碳酸鈉，反應(yīng)有硫化鈣生成，S元素發(fā)生還原反應(yīng)，C發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO，反應(yīng)方程式為：Na2SO4+CaCO3+4C Na2CO3+CaS+4CO↑，
所以答案是：Na2SO4+CaCO3+4C Na2CO3+CaS+4CO↑；（2）石灰水煅燒得到二氧化碳，食鹽水中通入氨氣，溶液呈堿性，有利于吸收二氧化碳，增大溶液中HCO3﹣ ， 析出NaHCO3晶體，過濾分離，母液中含有NH4Cl，碳酸氫鈉加熱分解得到純堿，同時(shí)生成二氧化碳，向母液中加入石灰乳得到氨氣，二氧化碳、氨氣循環(huán)利用．
①精制鹽水需要，用氫氧化鈣沉淀鎂離子，再用碳酸鈉沉淀鈣離子，
所以答案是：Ca（OH）2（或CaO）；Na2CO3；
②NaHCO3、NH4Cl、NH4HCO3、NaCl四種物質(zhì)中，NaHCO3溶解度最小，析出中NaHCO3晶體，同時(shí)生成氯化銨，反應(yīng)方程式為：NH3H2O+NaCl+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl，該工藝中循環(huán)利用的物質(zhì)是氨氣與二氧化碳，
所以答案是：NH3H2O+NaCl+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl；常溫下，NaHCO3、NH4Cl、NH4HCO3、NaCl四種物質(zhì)中，NaHCO3溶解度最��；CO2、NH3；
③工藝流程中不需要沸騰爐，工業(yè)制備硫酸用到沸騰爐，鹽水吸收氨氣用到吸氨塔，母液中得到氨氣用蒸氨塔，銨鹽水吸收二氧化碳用到碳酸化塔，石灰水煅燒需要石灰窯，
所以答案是：D；
④該工藝中食鹽利用率大約只有70%，食鹽損失的主要原因是：NaHCO3未完全析出，母液中的Na隨廢液排出；
母液中含有氯化銨，通入NH3并加入食鹽固體，有利于氯化銨析出，降溫結(jié)晶得到副產(chǎn)品為氯化銨，
所以答案是：NaHCO3未完全析出，母液中的Na隨廢液排出； NH4Cl；（3）稱量樣品的質(zhì)量m1 ， 加熱分解完成，測(cè)定分解后樣品質(zhì)量m2 ， 根據(jù)固體質(zhì)量差可以計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

2NaHCO3		Na2CO3+CO2↑+H2O	固體質(zhì)量減少
168			62
m			（m1﹣m2）

則m= ，
故樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 = ，
所以答案是： （ m1是樣品質(zhì)量，m2是樣品受熱分解后的質(zhì)量）．