Question

纯碱在日常生活和化学工业中用途很广，如用于硬水软化、洗涤剂生产、食品加工、石油精炼、粗盐精制、玻璃制造等领域。工业上以食盐、氨气（主要由合成氨厂提供）和二氧化碳为主要原料生产纯碱。其流程如下：

（1）盐水精制的过程是除去溶液中各种杂质的过程．为将盐水中含有的Ca²⁺、Mg²⁺等沉淀，可以向其中加入过量纯碱．此时将混合液中不溶物除去的方法是_______，该操作中所用的仪器有铁架台（带铁圈）、烧杯等，还需要使用的仪器有___________，溶液中多余的纯碱可以加_________试剂来除去。

（2）上述工艺流程中，加压条件下通入二氧化碳进行碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是_________。整个过程中循环利用的物质是________（用化学式表示）。

（3）若采用上述流程生产106吨纯碱，则理论上通入的二氧化碳的体积（标准状况下）不得少于_________L（不考虑二氧化碳的回收利用）。

Answer

（1）过滤，漏斗、玻璃棒，盐酸；

（2）碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大；NH3、CO2和NaCl

（3）4.48×107

【解析】

试题分析：（1）分离固体和液体混合物的操作为过滤，该操作中所用的仪器有铁架台（带铁圈）、烧杯等，还需要使用的仪器有漏斗、玻璃棒，溶液中多余的纯碱可以加盐酸到不再产生气体为止除去碳酸钠。

（2）上述工艺流程中，加压条件下通入二氧化碳进行碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，是因为碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大，所以不析出碳酸钠晶体；分析工艺流程知整个过程中循环利用的物质是NH3、CO2和NaCl 。

（3）根据化学方程式：NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O

得关系式：2CO2～2NaHCO3～Na2CO3；

88 106

88吨 106吨

二氧化碳物质的量为88×106g÷44g/mol=2×106mol；

二氧化碳气体的体积为2×106mol×22.4L/mol=4.48×107L。

考点：考查物质的制备、分离和净化，相关计算