Question

1．连云港碱厂年产纯碱120万吨，是我国三大纯碱生产企业之一．它的产品除了纯碱外，还有氧化钙和碳酸氢钠．该厂生产纯碱的工艺流程可简单表示如图1：

其生产过程中涉及到的主要化学反应有：
①NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NH₄Cl+NaHCO₃↓   ②2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
请回答：
（1）①“碳化”过程中需要的CO₂，可由石灰石高温煅烧得到，该反应的化学方程式为CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
②实验室中，通常用稀盐酸与石灰石反应制取CO₂气体，不选用浓盐酸的理由是浓盐酸具有挥发性，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢杂质；干燥CO₂气体，可用的干燥剂是A（填字母）．
A．浓硫酸   B．固体氢氧化钠   C．生石灰
（2）①该厂“过滤”所得的NH₄Cl可作化肥中的氮肥，它也可与Ca（OH）₂在加热时发生反应生成产品CaCl₂，同时还有NH₃和H₂O生成，写出该反应的化学方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．该厂的另一种产品碳酸氢钠俗称小苏打，它的重要用途有做发酵粉或治疗胃酸过多（只写一种）．
②实验室进行“过滤”操作时，下列说法正确的有BD（填字母）．
A．使用的漏斗叫长颈漏斗    B．液面应低于滤纸边缘
C．玻璃棒应不停搅拌    D．漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁
（3）某化学兴趣小组的同学为了测定该厂生产的纯碱是否属于优等品（国家规定：优等品中碳酸钠的质量分数不低于99.2%），试剂了如下两种实验方案：
方案一：称取样品10.65g，加水完全溶解，向其中加入足量的氯化钡溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥得固体19.70g．通过计算（写出计算过程）判断该厂的产品是否属于优等品．（杂质可溶于水且不与氯化钡反应）
方案二：用图2所示的装置，通过准确测量排出水的体积，也可计算样品的纯度．该装置中仪器A的名称是锥形瓶，但实验后同学们发现所测的碳酸钠的纯度偏低，造成此结果的原因可能是二氧化碳能溶于水且能与水反应，使会导致收集的二氧化碳偏少或导管中存留一部分水产生误差．（装置气密性良好）

Answer 1

分析 （1）①根据石灰石的主要成分是碳酸钙，在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳气体，写出反应的方程式；
②根据浓盐酸具有挥发性，二氧化碳能够和碱性物质反应分析；
（2）①根据常见的化学肥料的特征分析；根据信息写出反应的方程式；根据碳酸氢钠的俗名及用途回答；
②根据过滤的注意事项分析判断；
（3）方案一，根据沉淀的质量计算碳酸钠的质量，从而计算碳酸钠的质量分数，判断产品的等级；
方案二：根据二氧化碳的性质及装置的特点等分析误差．

解答 解：（1）①石灰石的主要成分是碳酸钙，在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳气体，故方程式为：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
②浓盐酸具有挥发性，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢杂质，因此不用浓盐酸；二氧化碳能够和氢氧化钠和氧化钙反应，因此不能被氢氧化钠固体和生石灰干燥；故答案为：浓盐酸具有挥发性，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢杂质；A；
（2）①农作物生长需大量的N、P、K元素，含有N元素的肥料属于氮肥；所以NH₄Cl可用作氮肥；NH₄Cl与Ca（OH）₂在加热时发生反应生成产品CaCl₂，同时还有NH₃和H₂O生成，因此反应的方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；碳酸氢钠俗名小苏打，常用于做发酵粉或治疗胃酸过多等；
故答案为：氮；2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；小苏打；做发酵粉或治疗胃酸过多等；
②A．使用的漏斗不是长颈漏斗，故错误；
B．液面应低于滤纸边缘，否则液体得不到过滤，会使滤液浑浊，故正确；
C．玻璃棒起到引流作用，不能搅拌，故错误； 
D．漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁，防止液体溅出，故正确；
故答案为：BD；
（3）方案一：解：设产生19.7g碳酸钡沉淀需要碳酸钠的质量为 x
Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl
106                     197
x                        19.7g
$\frac{106}{x}$=$\frac{197}{19.7g}$
解之得：x=10.6g
所以样品中Na₂CO₃质量分数为：$\frac{10.6g}{10.65g}$×100%=99.5%＞99.2%，因此属于优等品；
方案二：A是锥形瓶，本装置通过收集二氧化碳的体积计算碳酸钠及质量分数，但由于二氧化碳能够溶于水且能够和水，会导致收集的二氧化碳偏少，也可能导管中存留一部分水产生误差；
故答案为：锥形瓶；二氧化碳能溶于水且能与水反应，使会导致收集的二氧化碳偏少或导管中存留一部分水产生误差．

点评 本题考查的知识点较多，考查的问题也比较细，能加深学生对课本知识的理解，训练学生的思维能力．