某化學小組參觀制堿廠後,繪制了該廠生産純堿的工藝流程圖如下,據圖回答:
(1)流程圖Ⅰ是依次向粗鹽水中加入Ca(OH)2和Na2CO3,二者加入的順序能否颠倒?______(填“能或否”),為什麼______。
(2)過濾I得到的沉澱成分有:____和________(填化學式)
(3)如果不将氯化铵作為目标産品,即加入氨氣不是為了生産出氯化铵,那麼,氨氣在制堿過程中的作用________。
(4)流程Ⅱ發生的反應方程式為:____________
(5)20℃時,向100g水中加入11.7g氯化鈉和15.8g碳酸氫铵,充分反應後,理論上從溶液中析出晶體的質量為___g 。(20℃時碳酸氫鈉的溶解度為9.7g,氯化铵的溶解度為37.2g)
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【答案】不能颠倒, 如果颠倒,過量的氫氧化鈣和新生成的氯化鈣無法除去 Mg(OH)2 CaCO3 使溶液顯堿性,增大二氧化碳的吸收量
NaCl H2O NH3 CO2==NaHCO3 NH4Cl 7.1g
【解析】(1)依次向粗鹽水中加入Ca(OH)2和Na2CO3的順序不能颠倒,如果颠倒,過量的氫氧化鈣和新生成的氯化鈣将無法除去。
(2)MgCl2 Ca(OH)2 ==Mg(OH)2↓ CaCl2,Na2CO3 Ca(OH)2 == CaCO3↓ 2NaOH,Na2CO3 CaCl2 == CaCO3↓ 2NaCl,所以過濾I得到的沉澱成分有Mg(OH)2和CaCO3
(3)氨氣易溶于水形成氨水,氨水屬于堿,使溶液堿性增強,增大二氧化碳的吸收量。
(4)根據化學反應前後元素的種類不變,流程Ⅱ發生的反應方程式為:NaCl H2O NH3 CO2==NaHCO3 NH4Cl
(5)20℃時,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氯化鈉,不會析出晶體;NaCl NH4HCO3==NaHCO3 NH4Cl,根據化學方程計算可知,11.7g氯化鈉和15.8g碳酸氫铵恰好反應,設生成NaHCO3的質量為x,NH4Cl的質量為y
NaCl NH4HCO3==NaHCO3 NH4Cl
79 84 53.5
15.8g x y
=
,解得x=16.8g,
=
,解得y=10.7g
20℃時氯化铵的溶解度為37.2g,故無氯化铵析出,20℃時碳酸氫鈉的溶解度為9.7g,所以析出碳酸氫鈉的質量是:16.8g-9.7g=7.1g
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