Question

我國化學(xué)家侯德榜（圖1）改革國外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡要表示如圖2：
（1）寫出上述流程中X物質(zhì)的分子式

CO₂

，沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是

NH₃+H₂O+CO₂+NaCl→NH₄Cl+NaHCO₃↓

．
（2）使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上，主要涉及了

循環(huán)Ⅰ

（填上述流程中的編號(hào)）的循環(huán)，從沉淀池中取出沉淀的操作是

過濾

．
（3）該實(shí)驗(yàn)得到的純堿中含有氯化鈉，甲同學(xué)設(shè)計(jì)如圖3裝置Ⅰ，擬通過測(cè)定燒杯中氫氧化鈉溶液的增重來測(cè)定樣品中碳酸鈉的含量，但該實(shí)驗(yàn)存在明顯不足，試舉出該裝置引起誤差的兩個(gè)主要原因：
①

稀鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體也被氫氧化鈉溶液吸收

．
②

燒瓶和導(dǎo)管中滯留的二氧化碳?xì)怏w不能被氫氧化鈉溶液吸收

．            
（4）乙同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)定樣品中純堿含量的方法如圖3Ⅱ，試回答：
①檢查該裝置氣密性的方法為：

關(guān)閉酸式滴定管活塞，用手捂熱燒瓶，若注射器活塞外移，松手后回到原來位置，說明氣密性良好

．
②設(shè)滴定管的起始讀數(shù)為V₁mL，終了讀數(shù)為V₂mL，注射器收集的氣體為V₃mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），稱得樣品質(zhì)量為m g，則原樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為

106×

V3-(V2-V1)

22400m

×100%

（用含V₁、V₂、V₃、m的代數(shù)式表示）
（5）丙同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)定樣品中純堿含量的方法如圖3Ⅲ，并在廣口瓶中的水上面滴加少量植物油，試回答：
①你認(rèn)為植物油的作用是

減少二氧化碳在水中的溶解，減小實(shí)驗(yàn)誤差

．
②為減小誤差，讀取量筒中水的體積時(shí)的注意事項(xiàng)有：

讀數(shù)前上下移動(dòng)量筒使廣口瓶內(nèi)液面與量筒內(nèi)液面相平；讀取量筒中水的體積時(shí)要平視

．

Answer 1

分析：（1）二氧化碳是反應(yīng)的原料同時(shí)也是反應(yīng)的副產(chǎn)物，可以循環(huán)利用；發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳析出碳酸氫鈉晶體；
（2）循環(huán)Ⅰ中的氯化鈉有又返回到沉淀池；
（3）從稀鹽酸的揮發(fā)及產(chǎn)生的二氧化碳不能被氫氧化鈉完全吸收分析；
（4）①關(guān)閉滴定管活塞，用手捂熱燒瓶，通過觀察注射器活塞的變化情況判斷；
②找出二氧化碳的體積，計(jì)算出碳酸鈉的物質(zhì)的量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可；
（5）①從二氧化碳的溶解度考慮，二氧化碳不溶于植物油；
②使廣口瓶內(nèi)液面與量筒內(nèi)液面相平時(shí)，讀數(shù)才能準(zhǔn)確；讀數(shù)時(shí)，視線要與量筒中水的凹液面相平．

解答：解：（1）由于在聯(lián)合制堿法中二氧化碳是反應(yīng)的原料同時(shí)也是反應(yīng)的副產(chǎn)物，可以循環(huán)利用；
沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳析出碳酸氫鈉晶體，反應(yīng)方程式為NH₃+H₂O+CO₂+NaCl→NH₄Cl+NaHCO₃↓，
故答案為：CO₂；NH₃+H₂O+CO₂+NaCl→NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（2）循環(huán)Ⅰ是將未反應(yīng)的氯化鈉返回沉淀池中，從固液混合物中分離出固體的方法為過濾，
故答案為：循環(huán)Ⅰ，過濾；
（3）該裝置引起誤差的兩個(gè)主要原因有：①稀鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體也被氫氧化鈉溶液吸收； ②燒瓶和導(dǎo)管中滯留的二氧化碳?xì)怏w不能被氫氧化鈉溶液吸收，
故答案是：稀鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體也被氫氧化鈉溶液吸收；燒瓶和導(dǎo)管中滯留的二氧化碳?xì)怏w不能被氫氧化鈉溶液吸收；
（4）①檢查該裝置氣密性的方法為：關(guān)閉酸式滴定管活塞，用手捂熱燒瓶，若注射器活塞外移，松手后回到原來位置，說明氣密性良好，
故答案是：關(guān)閉酸式滴定管活塞，用手捂熱燒瓶，若注射器活塞外移，松手后回到原來位置，說明氣密性良好；
②鹽酸排出的空氣的體積是（V₂-V₁）mL，產(chǎn)生的二氧化碳的體積是V₃-（V₂-V₁），根據(jù)碳原子守恒，碳酸鈉的物質(zhì)的量是：

V3-(V2-V1)

22400

mol，
原樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：106×

V3-(V2-V1)

22400m

×100%，
故答案是：106×

V3-(V2-V1)

22400m

×100%；
（5）①植物油的作用是減少二氧化碳在水中的溶解，減小實(shí)驗(yàn)誤差，
故答案是：減少二氧化碳在水中的溶解，減小實(shí)驗(yàn)誤差，
②為減小誤差，讀取量筒中水的體積時(shí)的注意事項(xiàng)有：讀數(shù)前上下移動(dòng)量筒使廣口瓶內(nèi)液面與量筒內(nèi)液面相平；讀取量筒中水的體積時(shí)要平視，
讀數(shù)前上下移動(dòng)量筒使廣口瓶內(nèi)液面與量筒內(nèi)液面相平；讀取量筒中水的體積時(shí)要平視．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了侯氏制堿法反應(yīng)以及副產(chǎn)物的回收利用，涉及了化學(xué)方程式的書寫、質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算等知識(shí)，內(nèi)容較多，難度中等．