Question

3．碳酸鈉（Na₂CO₃）俗名純堿，在制皂、紡織、玻璃等許多行業有重要用途．我國化學工程專家侯德榜創立的聯合制堿法，流程如下：

（1）寫出反應①的化學方程式：NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓
（2）實驗室中NaHCO₃煅燒沉淀需選用鐵質（填“陶瓷”或“鐵質”）坩堝；該法需要進行多次過濾操作，若過濾時發現濾液中有少量渾濁，從實驗操作的角度給出兩種可能的原因：濾紙破損，濾液超過濾紙邊緣．
（3）為提高原料利用率，向飽和食鹽水中應先通NH₃（填“CO₂”或“NH₃”）．
（4）根據最后分離出的流程，判斷低溫時溶解度：NH₄Cl＜NaCl（填“＞”或“＜”）．

Answer 1

分析 （1）侯德榜制堿的原理，是飽和食鹽水中通入氨氣再通二氧化碳，反應生成氯化銨和碳酸氫鈉；
（2）煅燒生成的碳酸鈉與陶瓷的主要成份二氧化硅反應，生成硅酸鈉，所以選擇在鐵質坩堝中；濾液中有少量渾濁，可能原因有：濾紙破損、漏斗中液面高于濾紙邊緣等；
（3）從CO₂在水中打的溶解度不大、而NH₃極易溶于水來分析；
（4）根據最后分離出的流程，析出氯化銨得到飽和的食鹽水，分析解答．

解答 解：（1）侯德榜制堿的原理，是飽和食鹽水中通入氨氣再通二氧化碳，反應生成氯化銨和碳酸氫鈉，方程式為：NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，故答案為：NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓．
（2）煅燒生成的碳酸鈉與陶瓷的主要成份二氧化硅反應，生成硅酸鈉，所以選擇在鐵質坩堝中；濾液中有少量渾濁，可能原因有：濾紙破損、漏斗中液面高于濾紙邊緣等，故答案為：鐵質；濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣；
（3）氨氣極易溶于水，而二氧化碳微溶于水，先通入氨氣，溶液呈堿性，再通入二氧化碳氣體可之更多地轉化為HCO₃^-，故答案為：NH₃；
（4）根據最后分離出的流程，析出氯化銨得到飽和的食鹽水，可知氯化鈉的溶解度大，故答案為：＜．

點評 本題考查較為綜合，涉及食鹽的工業應用，注意把握工業制備原理和操作流程，結合物質的性質解答該題，牢固把握相關基礎知識是解答該類題目的關鍵，題目難度不大．