Question

（10分）我国化工专家侯德榜，改进氨碱法设计了“联合制碱法”，为世界制碱工业作出了突出贡献．生产流程如下图：

（1）完成有关反应的化学方程式

①沉淀池：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl

②煅烧炉：

（2）联合制碱法的优点表述中，不正确的是

A．生产原料为：食盐、NH₃、CO₂

B．副产物氯化铵可做氮肥

C．生产过程中可循环利用的物质只有CO₂

D．原料利用率高

某实验小组，利用下列装置下图模拟“联合制碱法”的第一步反应．

 

（3）上述装置中接口连接顺序为     ；

A．a接c；b接f、e接d               B．a接d；b接f、e接c

C．b接d；a接e、f接c               D．b接c；a接f、e接d

（4）D中应选用的液体为              。

为测定产品纯碱的成分和含量，做如下实验．假设产品纯碱中只含NaCl、NaHCO₃杂质．

（5）滴定法测定纯碱产品中NaHCO₃含量的方法是：准确称取纯碱样品W g，放入锥形瓶中加蒸馏水溶解，加1～2滴酚酞指示剂，用c mol/L的HCl溶液滴定至溶液由红色变为无色（指示CO₃^2﹣+H⁺=HCO₃^﹣反应的终点），所用HCl溶液体积为V₁mL，再加1～2滴甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定至溶液由黄色变为橙色，所用HCl溶液总体积为V₂ mL．则纯碱样品中NaHCO₃质量分数为                ．

Answer

（10分，每空2分）（1）2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O； （2）C； （3）D；

（4）饱和NaHCO3溶液；（5）×100%．

【解析】

试题分析：（1）在煅烧炉中将在沉淀池中产生的NaHCO3加热，发生分解反应：2NaHCO3Na2CO3+ CO2↑+H2O；（2）联合制碱法中A．生产原料为：食盐、NH3、CO2，正确；B．副产物氯化铵是铵盐可做氮肥，正确；C．生产过程中可循环利用的物质有CO2、NaCl，不正确；D．原料利用率达到96％以上，废弃物少，因此原料利用率高，正确。（3）用B装置制取氨气，产生的氨气通过b接c进入到反应装置C中，由于氨气极溶液溶于水，因此在c导管接了一个倒扣的漏斗来防止倒吸现象的发生；用A装置制取CO2，由于其中混有杂质HCl，因此用D装置中盛有的饱和NaHCO3溶液洗气，接法是长进短出，即a接f，然后把除杂后的CO2通入盛有饱和食盐水的C装置中，e接d；为了制取更多的NaHCO3，应该先通入氨气，使溶液呈碱性，再通入CO2气体；（4）D中是除去CO2中的杂质HCl，为了更好的除去杂质，同时减少的CO2溶解，D中的试剂应选用的液体为饱和NaHCO3溶液；（5）当用酚酞作指示剂时发生反应：H++CO32-=HCO3-，n(Na2CO3)=cV1×10-3mol；再加1～2滴甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定至溶液由黄色变为橙色，所用HCl溶液总体积为V2 mL．根据Na2CO3分步反应消耗HCl的物质的量关系可知Na2CO3产生的NaHCO3与盐酸反应需要盐酸的物质的量也是cV1×10-3mol，所以NaHCO3总共消耗的HCl的物质的量是c(V2-V1)×10-3mol；则根据盐酸与NaHCO3反应的物质的量关系可知：n(NaHCO3)= c(V2-V1)×10-3mol，所以纯碱样品中NaHCO3质量分数为×100%。

考点：考查“联合制碱法”工艺流程及化学操作、物质含量的测定的知识。