某制碱厂以岩盐水为主要原料生产纯碱(Na
2CO
3)和其他副产品。
(一)有关资料
原料岩盐水主要是含NaCl,此外还含有较多Na
2SO
4,以及少量CaCl
2和MgCl
2。
上述几种物质在不同温度时的溶解度数据如下表:
温度/℃
| 0
| 10
| 20
| 30
| 40
|
溶 解 度 /g
| NaCl
| 35.7
| 35.8
| 36.0
| 36.3
| 36.6
|
Na2SO4
| 4.5
| 9.6
| 20.2
| 40.8
| 48.4
|
CaCl2
| 59.5
| 65.0
| 74.5
| 100
| 116
|
MgCl2
| 52.9
| 53.8
| 54.8
| 56.0
| 58.0
|
(1)10℃时,饱和Na
2SO
4溶液中溶质的质量分数是
(精确到0.1 %)。
(二)生产工艺

经上述处理后得到主产品:工业纯碱,副产品:A晶体。
(2)“降温”的目的是析出副产品“A晶体”,A的化学式是
;
(3)反应器中的反应为:NaCl+NH
3+CO
2+H
2O=NaHCO
3↓+NH
4Cl。再将NaHCO
3晶体转移出来后,加热所得固体即为工业纯碱。在整个生产工艺中没有涉及到的基本反应类型是
,可重复利用的是
(水除外,只需一种);
(4)在反应器中总是先通氨气,后通二氧化碳,原因是
。
(三)工业纯碱中杂质的判断:
(5)已知:NH
4Cl
NH
3↑+HCl↑
实验步骤:①取一定质量的纯碱样品,经多次充分加热后再称重,发现质量无变化;
②另取少量纯碱样品加入适量水,样品完全溶解,向该溶液中加入过量稀HNO
3,再滴加AgNO
3溶液,有白色沉淀。
由上述实验可确定纯碱样品含有杂质
(写化学式)。
(四)含量测定
(6)称取纯碱样品21.3g于烧杯中,加入适量水将其溶解, 然后逐滴加入溶质质量分数为14.6%的稀盐酸并不断用玻璃棒搅拌。先发生反应:Na
2CO
3+HCl=NaHCO
3+ NaCl;后发生反应:NaHCO
3+HCl= NaCl+H
2O+CO
2↑。在上述过程中烧杯中溶液质量与加入稀盐酸质量的关系如图甲所示(不考虑CO
2的溶解),请你根据图甲提供的信息计算检测过程中产生CO
2的质量
。
(7)请通过计算并结合左表判断此纯碱样品等级为
品。

