用芒硝（Na2SO4•10H2O）制备纯碱、铵明矾[NH4Al（SO4）2•12H2O]的生产工艺流程图如下所示：（1）溶液C中的溶质主要是．（2）铵明矾的溶液呈性，向铵明矾稀溶液中加入足量稀NaOH溶液，其

Question

用芒硝（Na₂SO₄•10H₂O）制备纯碱、铵明矾[NH₄Al（SO₄）₂•12H₂O]的生产工艺流程图如下所示：

（1）溶液C中的溶质主要是___．
（2）铵明矾的溶液呈___性，向铵明矾稀溶液中加入足量稀NaOH溶液，其离子反应方程式为___．
（3）过程Ⅰ反应温度不能超过40℃，主要原因是___．
（4）滤液E中溶质离子为___．
（5）如用2.0t含2.0%杂质（不参与反应）的芒硝，按此过程制备纯碱，过程中原料损失率为3.0%，则最多能制得___t纯碱．

Answer 1

碳酸氢铵溶液中加入硫酸钠，过滤得到滤渣与溶液A，而滤渣焙烧得到碳酸钠与二氧化碳，可知滤渣为NaHCO₃，过程I利用溶解度不同发生复分解反应：2NH₄HCO₃+Na₂SO₄=2NaHCO₃↓+（NH₄）₂SO₄ ，滤液A中含有（NH₄）₂SO₄ 及溶解的NH₄HCO₃，加入硫酸，调节pH使NH₄HCO₃转化二氧化碳与（NH₄）₂SO₄ ，得到溶液B为（NH₄）₂SO₄ 溶液，再加入硫酸铝得铵明矾，D中主要为剩余的NH₄HSO₄、Al₂（SO₄）₃，用氨水调节pH得到氢氧化铝沉淀与硫酸铵，硫酸铵循环利用，二氧化碳应氨水稀释得到碳酸氢铵循环利用．
（1）溶液C中的溶质主要是NH₄HCO₃，故答案为：NH₄HCO₃；
（2）铵明矾溶液中铝离子水 Al³⁺+3H₂O⇌Al（OH）₃+3H⁺，破坏水的电离平衡，溶液呈酸性；
向溶液中加入氢氧化钠溶液，首先与溶液中铝离子反应生成氢氧化铝沉淀，再与氨气根离子反应生成氨气，再加入过量的NaOH溶液溶解氢氧化铝，反应离子方程式为：NH₄⁺+Al³⁺+5OH^-⇌AlO₂^-+NH₃．H₂O+2H₂O，
故答案为：酸；NH₄⁺+Al³⁺+5OH^-⇌AlO₂^-+NH₃．H₂O+2H₂O；
（3）NH₄HCO₃易受热分解，故反应应控制温度，
故答案为：NH₄HCO₃易受热分解；
（4）E为（NH₄）₂SO₄，溶液E中的溶质离子为：NH₄⁺、SO₄^2-，
故答案为：NH₄⁺、SO₄^2-；
（5）设生成纯碱为x吨，根据钠离子守恒：
xt×(46)/(106)=2.0t×（1-2.0%）×（1-3.0%）×(46)/(142)，
解得x=1.42
故答案为：1.42．