Question

20．圖為某工廠利用粗鹽水生產純堿的工藝流程圖．

①下列說法正確的是BD（填字母）．
A．流程Ⅰ中加入溶液的順序不能改變
B．流程Ⅰ將粗鹽水中的 SO₄^2-、Mg²⁺、Ca²⁺轉化為沉淀
C．流程Ⅰ后過濾得到三種沉淀
D．流程Ⅲ中發生的是分解反應
②流程 II 中發生的主要反應為：NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃，NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl．20℃時，向 100g 水中加入 11.7g NaCl 和 15.8g NH₄HCO₃，充分反應后，理論上從溶液中析出晶體的質量為7.1 g（20℃時，NaHCO₃的溶解度為 9.7g，NH₄Cl 的溶解度為 37.2g）．

Answer 1

分析 ①根據加入氯化鋇溶液可以除去硫酸鈉，加入氫氧化鈉可以除去氯化鎂，加入碳酸鈉溶液可以除去氯化鈣和過量的氯化鋇；加熱碳酸氫鈉分解進行分析解答；
②根據11.7g的NaCl或15.8g的NH₄HCO₃，進行化學方程式計算，求得生成NaHCO₃的質量，進而求出實際上從溶液中析出NaHCO₃的固體質量．

解答 解：①A、加入三種溶液的順序可以調整為：先加入過量的氫氧化鈉溶液除去氯化鎂，再加入過量的氯化鋇溶液除去硫酸鈉，最后加入過量的碳酸鈉溶液除去氯化鈣和過量的氯化鋇，故A錯誤；
B、加入三種溶液能夠將粗鹽水中的SO₄^2-、Mg²⁺、Ca²⁺轉化為沉淀硫酸鋇、氫氧化鎂和碳酸鈣，故B正確；
C、按流程I所加溶液的順序除雜，過濾后得到四種沉淀，它們是硫酸鋇、氫氧化鎂、碳酸鈣和碳酸鋇，故C錯誤；
D、流程Ⅲ中發生的是碳酸氫鈉分解為碳酸鈉、水和二氧化碳，屬于分解反應，故D正確．
故選：BD；
②設理論上生成的碳酸氫鈉質量為x
 NaCl+NH₄HCO₃═NaHCO₃↓+NH₄Cl
 58.5                         84
 11.7g                        x
$\frac{58.5}{84}=\frac{11.7g}{x}$
x=16.8g         
實際析出NaHCO₃固體的質量為：16.8g-9.7g=7.1g．
故答案為：①BD；
②7.1．

點評 本題難度比較大，涉及粗鹽提純的原理、除雜的原理、侯氏制堿法的原理等理論內容，要通過該題認真總結解題思路．