某化学小组参观制碱厂后,绘制了该厂生产纯碱的工艺流程图如下,据图回答:
(1)流程图Ⅰ是依次向粗盐水中加入Ca(OH)2和Na2CO3,二者加入的顺序能否颠倒?______(填“能或否”),为什么______。
(2)过滤I得到的沉淀成分有:____和________(填化学式)
(3)如果不将氯化铵作为目标产品,即加入氨气不是为了生产出氯化铵,那么,氨气在制碱过程中的作用________。
(4)流程Ⅱ发生的反应方程式为:____________
(5)20℃时,向100g水中加入11.7g氯化钠和15.8g碳酸氢铵,充分反应后,理论上从溶液中析出晶体的质量为___g 。(20℃时碳酸氢钠的溶解度为9.7g,氯化铵的溶解度为37.2g)
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【答案】不能颠倒, 如果颠倒,过量的氢氧化钙和新生成的氯化钙无法除去 Mg(OH)2 CaCO3 使溶液显碱性,增大二氧化碳的吸收量
NaCl H2O NH3 CO2==NaHCO3 NH4Cl 7.1g
【解析】(1)依次向粗盐水中加入Ca(OH)2和Na2CO3的顺序不能颠倒,如果颠倒,过量的氢氧化钙和新生成的氯化钙将无法除去。
(2)MgCl2 Ca(OH)2 ==Mg(OH)2↓ CaCl2,Na2CO3 Ca(OH)2 == CaCO3↓ 2NaOH,Na2CO3 CaCl2 == CaCO3↓ 2NaCl,所以过滤I得到的沉淀成分有Mg(OH)2和CaCO3
(3)氨气易溶于水形成氨水,氨水属于碱,使溶液碱性增强,增大二氧化碳的吸收量。
(4)根据化学反应前后元素的种类不变,流程Ⅱ发生的反应方程式为:NaCl H2O NH3 CO2==NaHCO3 NH4Cl
(5)20℃时,NaCl的溶解度是36g,所以100g水中最多溶解36gNaCl,向100g水中加入11.7g氯化钠,不会析出晶体;NaCl NH4HCO3==NaHCO3 NH4Cl,根据化学方程计算可知,11.7g氯化钠和15.8g碳酸氢铵恰好反应,设生成NaHCO3的质量为x,NH4Cl的质量为y
NaCl NH4HCO3==NaHCO3 NH4Cl
79 84 53.5
15.8g x y
=
,解得x=16.8g,
=
,解得y=10.7g
20℃时氯化铵的溶解度为37.2g,故无氯化铵析出,20℃时碳酸氢钠的溶解度为9.7g,所以析出碳酸氢钠的质量是:16.8g-9.7g=7.1g
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