Question

【題目】純堿是造紙、玻璃、紡織、制革等行業的重要原料．
（1）路布蘭法制備純堿：①食鹽與硫酸反應生成硫酸鈉；②將硫酸鈉、石灰石和足量煤混合，高溫下共熔制得碳酸鈉，反應有硫化鈣生成．第②步反應的化學方程式為 ．
（2）①原鹽水中含少量Mg2和Ca2 ， 結合生產實際，精制鹽水需要的試劑時、 ． （填化學式）
②步驟 II保持在30﹣35℃進行，反應的化學方程式為 ， 該反應能發生的原因是 ． 該工藝中循環利用的物質是 ．
③索爾維制純堿不需要用到的一種設備是 （填正確答案標號）．
A．吸氨塔 B．蒸氨塔 C．碳酸化塔 D．沸騰爐 E．石灰窯
④該工藝中食鹽利用率大約只有70%，食鹽損失的主要原因是 ． 我國科學家侯德榜將合成氨工業得到的NH3和CO2引入純堿的生產，向上述工藝的“母液”中通入NH3并加入食鹽固體，降溫結晶得到副產品（填化學式），剩余母液返回“吸氨”步驟，大大提高了食鹽的利用率．

（3）純堿產品中可能含有碳酸氫鈉．用熱重分析的方法測定純堿中碳酸氫鈉的質量分數為ω（NAHCO3）=（列出算式，所需數據用字母表示，并說明各字母的含義）．

Answer 1

【答案】
（1）Na2SO4+CaCO3+4C Na2CO3+CaS+4CO↑
（2）Ca（OH）2（或CaO）；Na2CO3；NH3?H2O+NaCl+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl；常溫下，NaHCO3、NH4Cl、NH4HCO3、NaCl四種物質中，NaHCO3溶解度最小；CO2、NH3；D；NaHCO3未完全析出，母液中的Na隨廢液排出；NH4Cl
（3）（ m1是樣品質量，m2是樣品受熱分解后的質量）
【解析】解：（1）將硫酸鈉、石灰石和足量煤混合，高溫下共熔制得碳酸鈉，反應有硫化鈣生成，S元素發生還原反應，C發生氧化反應生成CO，反應方程式為：Na2SO4+CaCO3+4C Na2CO3+CaS+4CO↑，
所以答案是：Na2SO4+CaCO3+4C Na2CO3+CaS+4CO↑；（2）石灰水煅燒得到二氧化碳，食鹽水中通入氨氣，溶液呈堿性，有利于吸收二氧化碳，增大溶液中HCO3﹣ ， 析出NaHCO3晶體，過濾分離，母液中含有NH4Cl，碳酸氫鈉加熱分解得到純堿，同時生成二氧化碳，向母液中加入石灰乳得到氨氣，二氧化碳、氨氣循環利用．
①精制鹽水需要，用氫氧化鈣沉淀鎂離子，再用碳酸鈉沉淀鈣離子，
所以答案是：Ca（OH）2（或CaO）；Na2CO3；
②NaHCO3、NH4Cl、NH4HCO3、NaCl四種物質中，NaHCO3溶解度最小，析出中NaHCO3晶體，同時生成氯化銨，反應方程式為：NH3H2O+NaCl+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl，該工藝中循環利用的物質是氨氣與二氧化碳，
所以答案是：NH3H2O+NaCl+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl；常溫下，NaHCO3、NH4Cl、NH4HCO3、NaCl四種物質中，NaHCO3溶解度最小；CO2、NH3；
③工藝流程中不需要沸騰爐，工業制備硫酸用到沸騰爐，鹽水吸收氨氣用到吸氨塔，母液中得到氨氣用蒸氨塔，銨鹽水吸收二氧化碳用到碳酸化塔，石灰水煅燒需要石灰窯，
所以答案是：D；
④該工藝中食鹽利用率大約只有70%，食鹽損失的主要原因是：NaHCO3未完全析出，母液中的Na隨廢液排出；
母液中含有氯化銨，通入NH3并加入食鹽固體，有利于氯化銨析出，降溫結晶得到副產品為氯化銨，
所以答案是：NaHCO3未完全析出，母液中的Na隨廢液排出； NH4Cl；（3）稱量樣品的質量m1 ， 加熱分解完成，測定分解后樣品質量m2 ， 根據固體質量差可以計算碳酸氫鈉的質量，進而計算樣品中碳酸氫鈉的質量分數．

2NaHCO3		Na2CO3+CO2↑+H2O	固體質量減少
168			62
m			（m1﹣m2）

則m= ，
故樣品中碳酸氫鈉的質量分數為 = ，
所以答案是： （ m1是樣品質量，m2是樣品受熱分解后的質量）．