纯碱是主要的化工原料,化学家发明了其不同的工业制法,其中法国化学家尼古拉斯早在1791年发明的工业合成碳酸钠的方法,简称勒布朗制碱法.该方法包括以下两个阶段:首先从原

发布时间:2020-08-10 07:27:42

纯碱是主要的化工原料,化学家发明了其不同的工业制法,其中法国化学家尼古拉斯早在1791年发明的工业合成碳酸钠的方法,简称勒布朗制碱法.该方法包括以下两个阶段:首先从原料氯化钠与浓硫酸在高温下的反应得到中间产物硫酸钠,然后通过硫酸钠与木炭和碳酸钙的反应来得到碳酸钠.各步骤反应的化学方程式如下:
①2NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl↑
②Na2SO4+2C?Na2S+2CO2↑
③Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS
完成下列计算(计算过程保留3位有效数字)
(1)假设每一步反应物的量足够,反应完全,理论上每获得1kg纯度为80%的纯碱需要氯化钠的质量是______kg.
(2)步骤②碳单质过量时也同样可以反应获得Na2S,此时所发生的反应的化学方程式是______.若其它条件不变,步骤②按此反应进行,每获得1kg纯度为80%的纯碱需要氯化钠的质量是______kg,此时消耗碳单质的量是原步骤②反应用碳量的______倍.
(3)通过定性分析,勒布朗制碱法获得的纯碱含有杂质CaCO3和CaS,为了测定产品纯度,取10g样品与稀硝酸反应,硫元素全部转化成淡黄色固体,称量其质量为0.16g,另取10g样品与稀盐酸反应,得到气体(忽略气体在水中的溶解),折算为标况下,体积为2.162L,计算求出该产品中Na2CO3的纯度.
(4)若除氯化钠和碳单质的量外,其它反应物足量,反应充分,如果加入a?mol氯化钠时,生成的Na2CO3为y?g,电子转移数为z?mol,讨论分析当氯化钠与碳的物质的量之比x的值不同时,用函数式表示y和z的值是多少.
xyz

网友回答

解:(1)反应完全,理论上每获得1kg纯度为80%的纯碱需要氯化钠的质量可以依据化学方程式分析氯化钠和碳酸钠的定量关系,设生成碳酸钠需要氯化钠质量为X;
①2NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl↑
②Na2SO4+2C Na2S+2CO2↑
③Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS
得到??? 2NaCl~Na2CO3
??? 2×58.5??????? 1×106
???????X???????????1Kg×80%???????
X=0.883Kg;
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