Question

联合制碱法也称侯德榜制碱法，生产原料为空气、焦炭、水和氯化钠，其生产流程如图1：

已知几种盐的溶解度（g/100gH₂O）如下表：

盐	NaCl	NH4Cl	NaHCO3	NH4HCO3	Na2CO3?10H2O
10℃	35.8	33.3	8.1	15.8	12.5
20℃	36.0	37.2	9.6	21	21.5

回答下列问题：
（1）合成氨的原料有：

 

．
（2）写出沉淀池中的离子方程式

 

；生成沉淀的原因有（填编号）

 

．
a．反应体系中NaHCO₃溶解度最小
b．反应消耗了溶剂H₂O
c．生成NaHCO₃的质量比NaCl多
（3）从母液中分离出NH₄Cl，加入NaCl通入NH₃的原因是

 

；不析出NaHCO₃和NH₄HCO₃的原因

 

．
（4）制得的纯碱中含有少量NaCl，为测定纯碱样品中Na₂CO₃的含量．现准确称取mg样品，利用图2实验装置，根据反应前后U型管的质量差来测定样品中Na₂CO₃的含量，你认为是否合理？

 

．若不合理，其原因是

 

（若合理，此空不需回答）．

Answer 1

考点：纯碱工业（侯氏制碱法）

专题：实验题

分析：（1）氨气和氢气来合成氨气，氮气来自空气，氢气来自焦炭和水的反应产物；
（2）根据联合制碱法的原料为氨气、二氧化碳和饱和氯化钠，反应式为NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，根据侯氏制碱法的原理来回答；
（3）根据离子的浓度大小以及离子之间的转化知识来回答；
（4）向碳酸钠中滴加盐酸会产生二氧化碳，但是挥发出的盐酸能被碱石灰吸收，影响实验结果．

解答： 解：（1）氨气和氢气来合成氨气，氮气来自空气，氢气来自焦炭和水的反应产物，即合成氨的原料有空气、焦炭、水，
故答案为：空气、焦炭、水；                               
（2）沉淀池中发生的化学反应为饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体，反应方程式为NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，离子方程式为：Na⁺+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄⁺，反应体系中NaHCO₃溶解度最小，并且反应消耗了溶剂H₂O，此外生成NaHCO₃的质量比NaCl多，这些都是碳酸氢钠沉淀的原因，
故答案为：Na⁺+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄⁺；abc；  
（3）从母液中分离出NH₄Cl，加入NaCl通入NH₃，这样做的原因是增加Cl^-浓度和NH₄⁺浓度，以利析出NH₄Cl，析出NaHCO₃固体后，母液中HCO₃^-浓度较小，且通入NH₃将HCO₃^-转化为CO₃^2-，不析出NaHCO₃和NH₄HCO₃，
故答案为：增加Cl^-浓度和NH₄⁺浓度，以利析出NH₄Cl；析出NaHCO₃固体后，母液中HCO₃^-浓度较小，且通入NH₃将HCO₃^-转化为CO₃^2-；
（4）实验原理是根据碱石灰增加的质量即为二氧化碳的质量，结合碳酸钠和盐酸反应的方程式来进行测定，得到碳酸钠的质量的，但是反应后的CO₂不能被U型管中碱石灰全部吸收，以及盐酸挥发的HCl使U型管中碱石灰增重都会导致实验误差，故答案为：反应后的CO₂不能被U型管中碱石灰全部吸收；盐酸挥发的HCl使U型管中碱石灰增重．

点评：本题主要考察了联合制碱法的原料、原理以及物质的含量测定等知识，属于综合知识的考查题，难度不大．