Question

某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研究．
[查阅资料]
＜资料1＞该厂采用“侯氏制碱法”生产的化工产品为纯碱（化学式为______）和氯化铵．
（“侯氏制碱法”是我国近代著名科学家侯德榜发明的一种连续生产纯碱与氯化铵的联合制碱工艺．）
＜资料2＞生产原料粗盐中含有少量可溶性杂质（MgCl₂和CaCl₂）及不溶性杂质．
＜资料3＞部分生产流程如下图所示．
上述流程中涉及的部分反应的化学方程式为：MgCl₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaCl；
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl；NH₄Cl═NH₃↑+HCl↑
生产原理：将氨气（NH₃）和二氧化碳通入饱和食盐水中得到小苏打和氯化铵的混合物，其反应的化学方程式为：NaCl（饱和溶液）+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃（晶体）↓+NH₄Cl；分离出NaHCO₃，使其充分受热即可分解制得纯碱及两种常见的氧化物，此反应的化学方程式为______ Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

Answer

[查阅资料]＜资料1＞根据碳酸钠的俗名和化学式的书写方法书写．
＜资料3＞根据信息“分离出NaHCO3，使其充分受热即可分解制得纯碱及两种常见的氧化物”书写．
【问题讨论】（1）根据粗盐的成分及它们和氢氧化钠、碳酸钠等的化学性质回答前一空；根据过滤的原理和适用范围回答后一空．
（2）根据生产流程中涉及的方程式和流程图分析回答．
（3）根据碳酸钠与碳酸氢钠不同的化学性质回答．
【含量测定】甲组：所得固体与纯碱样品的质量差实际上是生成的氯化钠与碳酸钠的质量差，据此可根据化学方程式算出样品中碳酸钠的质量，再计算其质量分数．
乙组：根据乙组测定的质量分数偏小，其直接原因是C装置增重少回答．
【解析】
[查阅资料]＜资料1＞纯碱是碳酸钠的俗名，它由钠离子和碳酸根离子构成，钠的化合价为+1，碳酸根的化合价为-2，根据化合物中元素化合价的代数和为0，以及正价在前，负价在后的原则，化学式为Na2CO3．
＜资料3＞根据信息“分离出NaHCO3，使其充分受热即可分解制得纯碱及两种常见的氧化物”知，反应物为碳酸氢钠，条件是加热，生成物除碳酸钠外，还有两种常见的氧化物，根据碳酸氢钠的组成判断应是水和二氧化碳，故方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑．
【问题讨论】（1）粗盐中含有少量可溶性杂质（MgCl2和CaCl2），氯化镁能与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，
氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，所以A中的溶质主要是氯化钠，由于氢氧化钠和碳酸钠过量，溶液A中也有氢氧化钠和碳酸钠；过滤是把固体与液体分开的操作，操作Ⅱ将混合物分成了晶体与溶液，正是通过过滤操作．
（2）根据生产流程中涉及的方程式和流程图，发现二氧化碳、氨气、氯化氢、碳酸钠为重复使用的物质．
（3）碳酸钠化学性质稳定，碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水、二氧化碳，而二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，据此可设计实验．
【含量测定】甲组：
【解析】
设样品中碳酸钠的质量为X．
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑   质量差
106         117                11
X                           10.9g-10.0g=0.9g 

X=8.67g
样品中碳酸钠的质量分数为×100%=86.7%

乙组：乙组测定的质量分数偏小，其直接原因是C装置增重少，可能原因是生成的二氧化碳气体没有被C中的烧碱完全吸收．
故答案为：
[查阅资料]＜资料1＞Na2CO3；
＜资料3＞2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；
【问题讨论】
（1）①NaCl、NaOH、Na2CO3；②过滤；
（2）ABCE；
（3）

实验步骤 实验现象 实验结论
取少量样品中的一种放入试管中，塞上带导管的单孔塞，导管的另一端伸入澄清的石灰水中；加热固体并观察现象． 产生无色气泡，澄清的石灰水变浑浊 该样品是碳酸氢钠；另一种是碳酸钠

【含量测定】
甲组、86.7%；乙组、生成的二氧化碳气体没有被C中的烧碱完全吸收．