[化学—选修2：化学与技术]
纯碱是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。
23.路布兰法制备纯碱：①食盐与硫酸反应生成硫酸钠：②将硫酸钠、石灰石和足量煤混合，高温下共熔制得碳酸钠，反应有硫化钙生成。第②步反应的化学方程式为_______。
24.索尔维法制纯碱的主要工艺流程如下，石灰石用于制备CO2和石灰乳。
①原盐水中含少量Mg2＋和Ca2＋，结合生产实际，精制盐水需要的试剂是________、________。（填化学式）
②步骤Ⅱ保持在30～35℃进行，反应的化学方程式为_________，该反应能发生的原因 是________。该工艺中循环利用的物质是____________。
③索尔维法制纯碱不需要用到的一种设备是__________（填正确答案标号）。
A．吸氨塔
B．蒸氨塔
C．碳酸化塔
D．沸腾炉
E．石灰窑
④该工艺中食盐利用率大约只有70％，食盐损失的主要原因是________。我国科学家 侯德榜将合成氨工业得到的NH3和CO2引入纯碱的生产，向上述工艺的“母液”中通入NH3，并加入食盐固体，降温结晶得到副产品__________（填化学式），剩余母液返回“吸氨”步骤，大大提高了食盐的利用率。
25.纯碱产品中可能含有碳酸氢钠。用热重分析的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数为ω(NaHCO3)＝________（列出算式，所需数据用字母表示，并说明各字母的含义）。
考察知识点
- 有机化合物的异构现象
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正确答案
Na2SO4+CaCO3+4C 
解析
②将硫酸钠、石灰石和足量煤混合，高温下共熔制得碳酸钠，反应有硫化钙生成——反应物有硫酸钠、石灰石和碳，生成物有碳酸钠和硫化钙，有硫的化合价降低、就有碳的化合价升高、且在高温下——还有生成物CO。故第②步反应的化学方程式为：Na2SO4+CaCO3+4C 
考查方向
解题思路
依据物质性质、反应规律、化学工艺流程等解题
易错点
第②步反应的化学方程式的书写
正确答案
① Ca(OH)2(或CaO) Na2CO3
解析
索尔维法制纯碱的主要工艺流程如下，石灰石用于制备CO2和石灰乳。 ①原盐水中含少量Mg2＋和Ca2＋，结合生产实际，精制盐水，即食盐的精制——Mg2＋用NaOH沉淀、Ca2＋需Na2CO3沉淀。但结合上述流程，只有石灰石、石灰乳、Na2CO3等，故Mg2＋应改用Ca(OH)2或CaO沉淀，所以需要的试剂是Ca(OH)2(或CaO) 、Na2CO3。
②步骤Ⅱ保持在30～35℃进行，反应的化学方程式为NH3·H2O+NaCl+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl，该反应能发生的原因是：常温下，NaHCO3、NH4Cl、NH4HCO3、NaCl四种物质中，NaHCO3溶解度最小。该工艺中循环利用的物质可从流程图中的返回箭头（从右向左的）看出：是CO2、NH3。
③在题述5种设备中，很明显的是D．沸腾炉——是接触法制硫酸的三大设备之一，故索尔维法制纯碱不需要用到的。
④食盐损失的主要原因是：NaHCO3仍有一小部分溶解在溶液中，故NaHCO3未完全析出，母液中的Na<
考查方向
解题思路
依据物质性质、反应规律、化学工艺流程等解题
正确答案
84(m1—m2)/31m1 m1是样品质量，m2是样品受热分解后的质量
解析
纯碱产品中可能含有碳酸氢钠。设纯碱样品质量为m1，样品经充分受热分解后的质量为m2。依据： 2NaHCO3 = Na2CO3+CO2↑+H2O △m（反应前后固体质量差）
2×84 g 62 g
m(NaHCO3) m1—m2
m(NaHCO3)= 2×84(m1—m2)/ 62=84(m1—m2)/ 31
纯碱中碳酸氢钠的质量分数为ω(NaHCO3)＝84(m1—m
考查方向
解题思路
依据物质性质、反应规律、化学工艺流程等解题