Question

Ⅰ．純堿的產量是衡量一個國家化學工業發展水平的重要指標。下面是實驗室摸擬侯氏制堿法生產原理的主要過程：
①20℃時，向濃氨水中通入足量的二氧化碳得到NH₄HCO₃飽和溶液；
②向NH₄HCO₃飽和溶液中加入食鹽細粒，并不斷攪拌，直到NaHCO₃結晶析出完畢；
③將析出的晶體過濾，得到晶體和濾液，洗滌晶體，然后將晶體充分加熱，得到Na₂CO₃； ④向③的濾液中加入食鹽細粒，析出NH₄Cl晶體，過濾，得到NH₄Cl。
（1）請寫出步驟②和③的化學方程式。 ②：__________； ③：____________。
（2）侯氏制堿法的優點之一是所得的副產品氯化銨是一種氮肥。該化合物遇堿會生成有刺激性氣味的氣體 _____________（寫化學式，下同），此氣體可使紫色石蕊試液變藍，以上反應現象可用于檢驗氯化銨中的陽離子。若要通過實驗區分氯化銨和另一種氮肥硝酸銨，常用的試劑是____________溶液，請比較這兩種氮肥中氮元素的質量分數：氯化銨___________硝酸銨（選填“>”、“<”或“=”）。
Ⅱ．侯氏制堿法所得的純堿中常含有少量氯化鈉，現用下圖所示裝置來測定純堿樣品中碳酸鈉的質量分數（鐵架臺、鐵夾等固定用裝置已略去）。

實驗步驟如下：
①按圖連接裝置，并檢查氣密性；
②準確稱得盛有堿石灰（固體氫氧化鈉和生石灰的混合物）的干燥管D的質量為83.4g；
③準確稱得6.0g純堿樣品放入裝置B的廣口瓶中；
④打開裝置B的分液漏斗旋塞，緩緩滴入稀硫酸，至不再產生氣泡為止；
⑤打開彈簧夾，往試管A中緩緩鼓入空氣數分鐘，然后稱得干燥管D的總質量為85.6g。
試回答：
（1）鼓入空氣的目的是_______________，裝置A中試劑X最適宜選用_____________。
（2）若沒有C裝置，則會導致測定結果______________ （填“偏大”或“偏小”）。
（3）E裝置的作用是 _________________。
（4）請根據實驗中測得的有關數據，計算純堿樣品中碳酸鈉的質量分數。（要求：寫出計算過程，結果保留一位小數）

Answer 1

Ⅰ．（1）NH₄HCO₃+NaCl==NH₄Cl+NaHCO₃↓   ； 2NaHCO₃==Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑   
（2）NH₃     ；AgNO₃   ； <  
Ⅱ．（1）驅趕裝置中的氣體，使反應生成的二氧化碳氣體被D中堿石灰完全吸收  氫氧化鈉溶液 
（2）偏大
（3）防止空氣中的二氧化碳與水蒸氣被D中堿石灰吸收使測定結果偏大
（4）解：反應生成二氧化碳的質量為：85.6g-83.4g=2.2g   
設純堿樣品中Na₂CO₃的質量為x。
Na₂CO₃+H₂SO₄===Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑ 
　106                         　　　　　　44
　x                         　　　　　　　2.2g
106︰44=x︰2.2g 　，x=5.3g                                       
∴純堿樣品中碳酸鈉的質量分數為：
答：純堿樣品中碳酸鈉的質量分數為88.3% 。