Question

【題目】I.中國的侯德榜對索爾維制堿法進行了改進，將合成氨工業與純堿工業聯合，發明了侯氏制堿法，又稱聯合制堿法，生產流程可以表示如圖所示（代表所需物質，代表產品）

在上述工業流程中：

（1）產品N的化學式__________，所需物質A的名稱____________，B的電子式____________。

（2）侯德榜制堿法的原理是_____________________________________（用化學方程式表示）。操作X的名稱是_________________________。

II.利用侯德榜原理制備的純堿中含有少量NaCl等雜質，利用下列裝置可用來測定純堿中的Na2CO3的質量分數。

實驗步驟如下：

①如圖所示，組裝好實驗儀器，并檢查其氣密性；

②準確稱取盛有堿石灰的干燥管D的質量（設為m1g）；

③準確稱取一定量的純堿（設為ng），并將其放進廣口瓶B內；

④從分液漏斗中緩緩滴入一定量的稀硫酸，并從前端緩緩地鼓入空氣，至B反應器中不再產生氣體為止；

⑤準確稱取干燥管D的總質量（設為m2g）

根據上述實驗，回答下列問題：

（3）該實驗進行到操作④時，要緩緩鼓入空氣，鼓入空氣的作用是__________________________。裝置A中的液體應選用___________。

（4）裝置B與D之間必須添加一裝置C，否則使測定結果偏高。在空白框內畫出該裝置C，裝置中盛放的是__________。

（5）根據此實驗，計算出純堿中Na2CO3的質量分數為_________________（用m1、m2、n表示）。如果缺少裝置E，則實驗所得純堿樣品的純度會_________（“偏高”、“偏低”、或“無影響”）。

Answer 1

【答案】NH4Cl 氨氣 NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl 過濾 確保CO2充分被吸收 氫氧化鈉溶液 濃硫酸 偏高

【解析】

聯合制堿法：以食鹽、氨和二氧化碳為原料來制取純堿，二氧化碳在水中的溶解度小，與水反應形成不穩定的碳酸，而把二氧化碳通入溶有氨氣而呈堿性的水中，會使生成的碳酸與氨水發生反應，而增大二氧化碳氣體的吸收，將氨通入飽和食鹽水而成氨鹽水，再通入二氧化碳生成碳酸氫鈉沉淀，A為NH3，B為CO2，反應為：CO2+H2O+NaCl+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl，經過濾、洗滌得NaHCO3微小晶體，再加熱制得純堿產品。

（1）產品N是氯化銨，化學式為NH4Cl，所需物質A的名稱是氨氣，CO2的電子式：；

（2）侯德榜制堿法的原理是NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；操作X后得濾液和固體，則操作為過濾；

（3）該實驗進行到操作④時，要緩緩鼓入空氣，鼓入空氣的作用是確保CO2充分被吸收；為防止空氣中的CO2造成實驗誤差，裝置A中的液體應選用氫氧化鈉溶液；

（4）裝置B與D之間必須添加一裝置C，吸收水分，否則使測定結果偏高；裝置C為：，裝置中盛放的是濃硫酸；

（5）根據此實驗，干燥管D增加二氧化碳質量g，通過差量法可知，純堿中Na2CO3的質量分數為，如果缺少裝置E，外界的二氧化碳、水蒸氣會被干燥管D吸收，則實驗所得純堿樣品的純度會偏高。