我国化工专家侯德榜，勇于创新，改进氨碱法设计了“联合制碱法”

问题实验题

我国化工专家侯德榜，勇于创新，改进氨碱法设计了“联合制碱法”，为世界制碱工业作出了突出贡献。请完成下列问题：

（1）“联合制碱法”制得的“碱”是 (填化学式)。

（2）氨碱法和联合制碱法是两大重要的工业制碱法，下列表达中，不正确的是。

		氨碱法	联合制碱法
A	原料	食盐、氨气、生石灰	食盐、氨气、二氧化碳
B	可能的副产物	氯化钙	氯化铵
C	循环物质	氨气、二氧化碳	氯化钠
D	评价	原料易得；设备复杂；能耗高	原料利用率高；废弃物少

某实验小组，利用下列装置模拟“联合制碱法”。

（3）取上述仪器连接装置，顺序为：(a)接( )、( )接( )；(b)接( )；

检验气密性后装入药品，应该先让装置（填上述字母）先发生反应，直到产生的气体不能再在C中溶解时，再通入另一装置中产生的气体。

（4）C中用球形干燥管而不用直导管，其作用是，D中应选用的液体为；

（5）C中广口瓶内产生固体的总化学方程式为。

（6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为： (注明你的表达式中所用的有关符号的含义)。

答案

（1）Na₂CO₃

（2）A.C

（3）f e d c （2分） B

（4）防倒吸饱和NaHCO₃溶液

（5）CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NaHCO₃↓+NH₄Cl

（6）（ m₁为样品质量，m₂为加热后产品的质量）

题目分析：（1）“联合制碱法”制得的“碱”是碳酸钠，化学式为Na₂CO₃。

（2）A、氨碱法原料有：食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气，联合制碱法原料有：食盐、氨气、二氧化碳，故A错误；B、氨碱法可能的副产物为氯化钙，联合制碱法可能的副产物氯化铵，故B正确；C、氨碱法循环物质：氨气、二氧化碳，联合制碱法循环物质：氯化钠，二氧化碳，故C错误；D、氨碱法原料（食盐和石灰石）便宜，产品纯碱的纯度高，副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用，制造步骤简单，适合于大规模生产，但设备复杂；能耗高，氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72%～74%；联合制碱法最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上，废弃物少，故D正确，答案选AC。

（3）A装置是制备CO₂，B装置是制备NH₃，由于氨气极易溶于水需要用干燥管防止倒吸，另外CO₂中的氯化氢气体还需要除去，因此正确的连接顺序为(a)接(f)、(e)接(d)；(b)接(c)。由于CO₂在水中的溶解度小，因此要首先产生氨气，然后再通入CO₂气体，所以应该先让B装置先发生反应。

（4）氨气极易溶于水，因此C中用球形干燥管而不用直导管的作用是防倒吸。除去CO₂中的氯化氢气体应该用饱和NaHCO₃溶液，即D中应选用的液体为饱和NaHCO₃溶液。

（5）C装置是制备碳酸氢钠的，所以C中广口瓶内产生固体的总化学方程式为CO₂+NH₃+NaCl+H₂O→NaHCO₃↓+NH₄Cl。

（6）设m₁为样品质量，m₂为加热后产品的质量，则根据碳酸氢钠分解的方程式可知

2NaHCO₃Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂↑ 固体质量减少△m

168g 106g 62g

X m₁－m₂

解得X＝

所以纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为。