Question

【題目】我國制堿工業先驅——侯德榜先生發明了“侯氏制堿法”，其主要的化學原理如下：；

工業上以半水煤氣（主要成分是N2、H2、CO、CO2和H2O）、食鹽等為原料制取純堿的流程見圖1。

（1）X的化學式為___________，流程中循環利用的物質有H2O和____________。

（2）實驗室從混合氣體H2、N2、CO2中分離出CO2的實驗裝置如圖2所示。打開k1，關閉k2時，吸收CO2；打開k2，關閉k1時，產生CO2，則廣口瓶和分液漏斗中盛放的藥品分別是（用化學式表示其溶質）_____________、____________。

（3）將Na2CO3和NaHCO3的混合物10g充分加熱，將生成的氣體用濃硫酸充分干燥后，再用澄清石灰水除去剩余氣體，至固體混合物的質量不再改變時，稱得澄清石灰水的裝置增重2.2g。則原混合物中Na2CO3的質量分數是______。

Answer 1

【答案】NH4Cl CO2 NaOH HCl 84%

【解析】

（1）由反應的化學方程式可知，反應前出現了1個鈉原子、1個氯原子、5個氫原子、3個氧原子、1個氮原子和1個碳原子，反應后出現了1個鈉原子、1個氫原子、1個碳原子和3個氧原子，根據質量守恒定律可知，尚缺的1個氮原子、4個氫原子和1個氯原子存在于X中，所以X的化學式為NH4Cl，故填NH4Cl；

由流程圖可知，反應中有二氧化碳參加反應，反應后又生成二氧化碳，所以流程中可循環利用的物質除H2O外，還有二氧化碳，其化學式為CO2，故填CO2。

（2）在化學上吸收二氧化碳常選用氫氧化鈉溶液，即廣口瓶中盛放的溶液是氫氧化鈉溶液，溶質氫氧化鈉的化學式為NaOH，故填NaOH；

氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，而稀鹽酸能與碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，將二氧化碳重新釋放出來，所以分液漏斗中盛放的溶液是稀鹽酸，其中溶質的化學式為HCl，故填HCl。

（3）解：由題意可知，澄清石灰水的裝置增重的2.2g就是碳酸氫鈉反應生成二氧化碳的質量

設混合物中碳酸氫鈉的質量為x

168：44=x：2.2g x=8.4g

原混合物中Na2CO3的質量分數是 ×100%=84%

答：原混合物中Na2CO3的質量分數是84%。