Question

某校化學(xué)興趣小組參觀制堿廠(chǎng)后，獲得以下信息并對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研究．
【產(chǎn)品與原理】該廠(chǎng)采用“侯氏制堿法”生產(chǎn)化工產(chǎn)品--純堿（Na₂CO₃）和化肥NH₄Cl．生產(chǎn)原理是：將NH₃和CO₂通入飽和食鹽水中得到NaHCO₃和NH₄Cl的混合物，反應(yīng)為：NaCl（飽和）+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；分離出NaHCO₃，加熱制得純堿．【生產(chǎn)流程】

【相關(guān)資料】（1）NH₄Cl 

△   .

 NH₃↑+HCl↑
（2）已知20℃時(shí)有關(guān)物質(zhì)的溶解度如下（氣體指1體積水中能溶解的氣體體積）

物質(zhì)	NaCl	NaHCO3	NH4Cl	NH3	CO2
溶解度	36.0g	9.6g	37.2g	710	0.9

【問(wèn)題討論】：
（1）氨堿工業(yè)最關(guān)鍵的一步是：在加壓的條件下不斷向飽和的氨鹽水中通入二氧化碳?xì)怏w，溶液中會(huì)有碳酸氫鈉晶體析出．試分析該流程需要加壓條件的原因是：

 

．
（2）反應(yīng)①中發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng)，寫(xiě)出其中的一個(gè)化學(xué)方程式：

 

．
（3）反應(yīng)③中得到純堿的化學(xué)方程式為：

 

．
（4）溶液B中的溶質(zhì)有

 

（至少寫(xiě)出兩種）．
（5）上述生產(chǎn)流程中可循環(huán)使用的是

 

（填序號(hào)）．
A．揮發(fā)性氣體C        B．溶液D       C．氫氧化鎂      D．化肥NH₄Cl
（6）在氨堿工業(yè)處理剩余的氯化銨溶液時(shí)，為何不直接蒸發(fā)結(jié)晶析出氯化銨固體？
答：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：純堿的制取,結(jié)晶的原理、方法及其應(yīng)用,氣體溶解度的影響因素,鹽的化學(xué)性質(zhì),書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專(zhuān)題：常見(jiàn)的鹽 化學(xué)肥料

分析：【問(wèn)題討論】
（1）了解氨堿工業(yè)最關(guān)鍵的一步：碳酸氫鈉晶體析出；
（2）根據(jù)鹽的溶解性可知，在第一次反應(yīng)后溶液中只剩NaCl、Na₂CO₃、NaOH，所以在加入鹽酸后Na₂CO₃、NaOH可與鹽酸反應(yīng)生成NaCl等；
（3）根據(jù)題干中提供的侯氏制堿法的反應(yīng)原理可分析得出答案，另外值得注意的是NaHCO₃不會(huì)全部析出，肯定會(huì)有部分溶解在溶液中；
（4）由圖可知，推測(cè)溶液B中的溶質(zhì)；
（5）揮發(fā)性氣體C是二氧化碳，溶液D是可能含有NaCl等多種溶質(zhì)的混合物，因?yàn)榻o出的信息不足無(wú)法判斷其具體組成，但二氧化碳和氯化鈉在上述生產(chǎn)流程中都可以循環(huán)使用；
（6）根據(jù)氯化銨受熱易分解的性質(zhì)，進(jìn)行分析．

解答：解：
【問(wèn)題討論】
（1）氨堿工業(yè)最關(guān)鍵的一步是：在加壓的條件下不斷向飽和的氨鹽水中通入二氧化碳?xì)怏w，溶液中會(huì)有碳酸氫鈉晶體析出．試分析該流程需要加壓條件的原因是：增大二氧化碳在水中的溶解度；
（2）由圖可知，反應(yīng)①中與鹽酸反應(yīng)的物質(zhì)有NaOH和Na₂CO₃，故反應(yīng)方程式為：NaOH+HCl═NaCl+H₂O或Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）反應(yīng)③中得到純堿的化學(xué)方程式為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
（4）由圖可知，溶液B中的溶質(zhì)有NaHCO₃、NaCl、NH₄Cl三種；
（5）揮發(fā)性氣體C是二氧化碳，溶液D是可能含有NaCl等多種溶質(zhì)的混合物，因?yàn)榻o出的信息不足無(wú)法判斷其具體組成，但二氧化碳和氯化鈉在上述生產(chǎn)流程中都可以循環(huán)使用，即A、B；
（6）在氨堿工業(yè)處理剩余的氯化銨溶液時(shí)．因?yàn)槁然�銨受熱易分解，所以不直接蒸發(fā)結(jié)晶析出氯化銨固體．
故答案為：【問(wèn)題討論】（1）增大二氧化碳在水中的溶解度
（2）NaOH+HCl═NaCl+H₂O或者Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
（3）2NaHCO₃

△   .

 Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
（4）NaHCO₃和NH₄Cl；
（5）AB；
（6）氯化銨受熱易分解

點(diǎn)評(píng)：本題考查了碳酸鈉的制取，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)結(jié)合題干提供的信息進(jìn)行．