Question

Na₂CO₃的制取方法及综合实验探究

（1）我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，其生产流程可简要表示如下：

①往饱和食盐水中依次通入足量的NH₃、CO₂(氨碱法)，而不先通CO₂再通NH₃的原因是________________________。

②从生产流程图可知，可循环利用的物质是_____________。

③写出沉淀池中、煅烧炉中反应的化学方程式__________________。

（2）如何用CO₂和50 mL 2 mol·L^－1 NaOH溶液制取50 mL 1 mol·L^－1 Na₂CO₃溶液？

①写出简要的实验步骤：_________________________________。

②写出有关反应的化学方程式：___________________________。

Answer

（1）①由于CO2在NaCl溶液中的溶解度很小，NH3在水中溶解度较大，先通入NH3使食盐水呈碱性，能够吸收大量CO2气体，产生较高浓度的HCO3-，才能析出NaHCO3晶体；②食盐水，CO2；③NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑；（2）①将50 mL 2 mol·L－1 NaOH溶液等分成两份，在一份NaOH溶液中通入过量的CO2气体，再将两溶液混合，即得50 mL 1 mol·L－1 Na2CO3溶液；②NaOH＋CO2===NaHCO3、NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。

【解析】

试题分析：（1）①利用NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，CO2虽然溶于水，但在水中溶解度小，NH3极易溶于水，先通入NH3使食盐水呈碱性，能够吸收大量CO2气体，产生较高浓度的HCO3-，才能析出NaHCO3晶体；②母液中通入氨气，母液中还有一部分是溶解的NaHCO3，因此产生NaCl，循环使用的是NaCl；③沉淀池中的反应是NH3＋CO2＋NaCl＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl，煅烧炉中发生的反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；（2）因为CO2与NaOH反应无色，通入CO2少量，NaOH过量，通入CO2过量产生NaHCO3，因此有将50 mL 2 mol·L－1 NaOH溶液等分成两份，在一份NaOH溶液中通入过量的CO2气体，加热，冷却后，再将两溶液混合，即得50 mL 1 mol·L－1 Na2CO3溶液；②NaOH＋CO2===NaHCO3、NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。

考点：考查纯碱的制备、钠化合物的性质等知识。