Question

以地下卤水（主要含NaCl，还有少量Ca²⁺、Mg²⁺）为主要原料生产亚硫酸钠的新工艺如下，同时能得到用作化肥的副产品氯化铵。

已知以下四种物质的溶解度曲线图：

（1）“除杂”时，先加入适量石灰乳过滤除去Mg²⁺，再通入CO₂并用少量氨水调节pH过滤除去Ca²⁺，“废渣”的主要成分为             、            。

（2）“滤渣1”的化学式为              。

（3）在“滤液1”中加入盐酸的目的是                     。“滤渣2”的化学式为         。

（4）已知H₂CO₃和H₂SO₃的电离常数如下表，“通入SO₂”反应的化学方程式为                        。

物质	电离常数（25℃）
H2CO3	K1=4.4X10^－^7K2=4.7X10^－^11
H2SO3	K1=1.23X10^－^2K2=5.6X10^－^8

Answer

（16分）（1）Mg (OH)2（2分）    CaCO3（2分）

（2）NaHCO3（3分）

（3）除去HCO3－（3分，多答“使更多的Na+形成NaCl析出，提高NH4Cl的纯度”不扣分）    NaCl（3分）

（4）NaHCO3+SO2 = NaHSO3+ CO2（3分）

【解析】

试题分析：（1）依题意，除杂步骤涉及的反应为Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2+Ca2+，CO2+2NH3•H2O=2NH4++CO32－+H2O，Ca2++CO32－=CaCO3↓，则废渣的主要成分是Mg(OH)2、CaCO3；（2）由溶解度曲线可知，NaHCO3的溶解度最小，最先达到饱和，则NH4HCO3与饱和NaCl具备发生复分解反应发生的条件，即NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，因此滤渣1的主要成分是NaHCO3；（3）过滤后滤液1中的主要成分是NaCl、NH4Cl、NaHCO3，氯化纳和氯化铵都不能与盐酸反应，而碳酸氢钠与盐酸能反应，即HCO3－+H+=CO2↑+H2O，因此加入足量盐酸能除去HCO3－，提高NH4Cl的纯度；由溶解度曲线可知，热溶液中NaCl的溶解度小于NH4Cl，因此蒸发浓缩、趁热过滤得到的滤渣2为NaCl，而滤液则含有NH4Cl、NaCl；由于NH4Cl的溶解度随温度降低明显减小，而NaCl的溶解度随温度降低无明显变化，则蒸发浓缩、冷却结晶可制备NH4Cl晶体；（4）滤渣1为NaHCO3，根据表中的电离常数可知电离程度：H2SO3>H2CO3>HSO3－>HCO3－，根据复分解反应发生的条件可知，通入SO2的反应为NaHCO3+SO2=NaHSO3+CO2，不可能为2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O，因为CO2+H2O+Na2SO3= NaHSO3+NaHCO3。

考点：考查化学工艺流程大题，涉及除杂原理、分离提纯的方法、滤渣组成、化学方程式等的推断。