Question

16．实验室制备纯碱（Na₂CO₃）的主要步骤为：将饱和NaCl溶液倒入烧杯加热，控制30～35℃，搅拌下分批加入研细的NH₄HCO₃固体，加料完毕，保温30min，静置、过滤得NaHCO₃晶体．用少量蒸馏水洗涤除去杂质、抽干，转入蒸发皿中灼烧得Na₂CO₃固体．

	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃	60℃	100℃
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0	37.3	39.8
NH4HCO3	11.9	15.8	21.0	27.0	-	-	-	-
NaHCO3	6.9	8.1	9.6	11.1	12.7	14.5	16.4	-
NH4Cl	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4	55.3	77.3

请回答：
（1）反应温度控制在30-35℃，是因为高于35℃NH₄HCO₃会分解，低于，30℃则反应速率降低，为控制此温度范围，通常采取的加热方法为水浴加热．
（2）加料完毕，保温30min，目的使反应充分进行．
（3）静置后只析出NaHCO₃晶体的原因NaHCO₃的溶解度最小．
（4）过滤所得母液中含有NaHCO₃、NaCl、NH₄Cl、NH₄HCO₃，加入适当试剂并作进一步处理，使NaCl（填化学式）循环使用，回收得到NH₄Cl晶体．

Answer 1

分析 （1）要控制恒温，一般用水浴加热；
（2）分析溶解度数据，对比各物质的溶解度，根据溶解度越小越容易析出来分析；
（3）根据溶解平衡的知识分析剩余物的成分；
（4）根据溶解平衡知识进行分析；根据实验目的进行分析转换为氯化钠和氯化铵的所需试剂．

解答 解：（1）温度太低反应速率太慢，所以温度必须控制在一个合理范围内，使温度保持一个恒定，因为控制的温度在100℃以下，所以常用水浴加热来控制．
故答案为：水浴加热；
（2）因为反应不是瞬间完成的，所以要保持一段时间，以使反应充分；故答案为：使反应充分进行；
（3）由溶解度表可看出在30℃～35℃之间，碳酸氢钠的溶解度最小，所以析出的只能是碳酸氢钠；故答案为：NaHCO₃的溶解度最小；
（4）根据溶解平衡原理可知，析出碳酸氢钠后的溶液为碳酸氢钠的饱和溶液，所以母液中有未反应完的氯化钠和碳酸氢氨，及生成的氯化铵和没有析出的碳酸氢钠．
为使氯化钠循环使用，可使碳酸氢钠和盐酸反应转换为氯化钠；同时碳酸氢氨和盐酸反应也转换为氯化铵．
故答案为：NaCl．

点评 本题有一定难度，主要考查了学生运用溶解度有关知识分析解决纯碱制取过程中有关问题．