Question

我国化学家侯德榜（图1）改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图2：
（1）写出上述流程中X物质的分子式______，沉淀池中发生的化学反应方程式是______．
（2）使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要涉及了______（填上述流程中的编号）的循环，从沉淀池中取出沉淀的操作是______．
（3）该实验得到的纯碱中含有氯化钠，甲同学设计如图3装置Ⅰ，拟通过测定烧杯中氢氧化钠溶液的增重来测定样品中碳酸钠的含量，但该实验存在明显不足，试举出该装置引起误差的两个主要原因：
①______．
②______．　　　　　　
（4）乙同学设计的测定样品中纯碱含量的方法如图3Ⅱ，试回答：
①检查该装置气密性的方法为：______．
②设滴定管的起始读数为V₁mL，终了读数为V₂mL，注射器收集的气体为V₃mL（标准状况），称得样品质量为m g，则原样品中碳酸钠的质量分数的表达式为______（用含V₁、V₂、V₃、m的代数式表示）
（5）丙同学设计的测定样品中纯碱含量的方法如图3Ⅲ，并在广口瓶中的水上面滴加少量植物油，试回答：
①你认为植物油的作用是______．
②为减小误差，读取量筒中水的体积时的注意事项有：______．

Answer 1

解：（1）由于在联合制碱法中二氧化碳是反应的原料同时也是反应的副产物，可以循环利用；
沉淀池中发生的化学反应为饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体，反应方程式为NH₃+H₂O+CO₂+NaCl→NH₄Cl+NaHCO₃↓，
故答案为：CO₂；NH₃+H₂O+CO₂+NaCl→NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（2）循环Ⅰ是将未反应的氯化钠返回沉淀池中，从固液混合物中分离出固体的方法为过滤，
故答案为：循环Ⅰ，过滤；
（3）该装置引起误差的两个主要原因有：①稀盐酸挥发出的氯化氢气体也被氢氧化钠溶液吸收； ②烧瓶和导管中滞留的二氧化碳气体不能被氢氧化钠溶液吸收，
故答案是：稀盐酸挥发出的氯化氢气体也被氢氧化钠溶液吸收；烧瓶和导管中滞留的二氧化碳气体不能被氢氧化钠溶液吸收；
（4）①检查该装置气密性的方法为：关闭酸式滴定管活塞，用手捂热烧瓶，若注射器活塞外移，松手后回到原来位置，说明气密性良好，
故答案是：关闭酸式滴定管活塞，用手捂热烧瓶，若注射器活塞外移，松手后回到原来位置，说明气密性良好；
②盐酸排出的空气的体积是（V₂-V₁）mL，产生的二氧化碳的体积是V₃-（V₂-V₁），根据碳原子守恒，碳酸钠的物质的量是：mol，
原样品中碳酸钠的质量分数为：，
故答案是：；
（5）①植物油的作用是减少二氧化碳在水中的溶解，减小实验误差，
故答案是：减少二氧化碳在水中的溶解，减小实验误差，
②为减小误差，读取量筒中水的体积时的注意事项有：读数前上下移动量筒使广口瓶内液面与量筒内液面相平；读取量筒中水的体积时要平视，
读数前上下移动量筒使广口瓶内液面与量筒内液面相平；读取量筒中水的体积时要平视．
分析：（1）二氧化碳是反应的原料同时也是反应的副产物，可以循环利用；发生的化学反应为饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体；
（2）循环Ⅰ中的氯化钠有又返回到沉淀池；
（3）从稀盐酸的挥发及产生的二氧化碳不能被氢氧化钠完全吸收分析；
（4）①关闭滴定管活塞，用手捂热烧瓶，通过观察注射器活塞的变化情况判断；
②找出二氧化碳的体积，计算出碳酸钠的物质的量和质量分数即可；
（5）①从二氧化碳的溶解度考虑，二氧化碳不溶于植物油；
②使广口瓶内液面与量筒内液面相平时，读数才能准确；读数时，视线要与量筒中水的凹液面相平．
点评：本题考查了侯氏制碱法反应以及副产物的回收利用，涉及了化学方程式的书写、质量分数的计算等知识，内容较多，难度中等．