Question

8．我國化工專家侯德榜先生發(fā)明的“侯氏制堿法”的基本原理是：①在濃氨水中通入足量的CO₂生成一種鹽，②然后在此溶液中加入細小食鹽粉末，由于NaHCO₃在該狀態(tài)下溶解度很小，呈晶體析出，③同時由于NaHCO₃不穩(wěn)定，加熱后生成純堿、水和二氧化碳．根據(jù)以上敘述簡要完成問題：
（1）最終產(chǎn)品是Na₂CO₃、NH₄Cl．（寫化學(xué)式）
（2）②③有關(guān)的化學(xué)方程式是NH₄HCO₃+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓、2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
（3）該生產(chǎn)過程中沒有涉及的基本反應(yīng)類型是置換反應(yīng)
（4）有人認(rèn)為侯氏制堿法的優(yōu)點有四，你認(rèn)為其中正確的是ABD．
A．生產(chǎn)過程中部分產(chǎn)品可選為起始原料使用       B．副產(chǎn)品是一種可利用的氮肥
C．反應(yīng)不需要加熱                            D．副產(chǎn)物不會造成污染環(huán)境．

Answer 1

分析 （1）由題給的信息可知，原料就是濃氨水、二氧化碳和NaCl，由于NaHCO₃不穩(wěn)定，加熱后生成純堿、水和二氧化碳，據(jù)此進行分析判斷．
（2）②在此溶液中加入細小食鹽粉末，由于NaHCO₃在該狀態(tài)下溶解度很小，呈晶體析出，③同時由于NaHCO₃不穩(wěn)定，加熱后生成純堿、水和二氧化碳，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可．
（3）根據(jù)生產(chǎn)過程發(fā)生的反應(yīng)、各反應(yīng)類型的特征，進行分析解答．
（4）A、根據(jù)生產(chǎn)過程中所涉及物質(zhì)的來源和去向，進行分析判斷．
B、根據(jù)副產(chǎn)品是氯化銨，含有氮元素，進行分析判斷．
C、根據(jù)碳酸氫鈉分解制純堿的條件，進行分析判斷．
D、根據(jù)氯化銨的用途，進行分析判斷．

解答 解：（1）由題意，原料就是濃氨水、二氧化碳和NaCl，由于NaHCO₃不穩(wěn)定，加熱后生成純堿、水和二氧化碳，最終產(chǎn)物是純堿，另外在得到碳酸氫鈉的現(xiàn)時還得到一種副產(chǎn)物氯化銨，故最終產(chǎn)品是Na₂CO₃、NH₄Cl．
（2）在碳酸氫銨溶液中加入細小食鹽粉末，由于NaHCO₃在該狀態(tài)下溶解度很小，呈晶體析出，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NH₄HCO₃+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓．
③同時由于NaHCO₃不穩(wěn)定，加熱后生成純堿、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
（3）在生產(chǎn)過程發(fā)生的反應(yīng)有CO₂+NH₃•H₂O═NH₄HCO₃、NH₄HCO₃+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓和2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，它們分別為化合反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、分解反應(yīng)，沒有涉及的基本反應(yīng)類型是置換反應(yīng)．
（4）A、將析出的碳酸氫鈉加熱分解生成的CO₂可以循環(huán)作為起始原料使用，故選項說法正確．
B、副產(chǎn)品是氯化銨，含有氮元素，是一種可利用的氮肥，故選項說法正確．
C、將析出的碳酸氫鈉加熱分解制得純堿時，需要進行加熱，故選項說法錯誤．
D、副產(chǎn)品氯化銨是一種氮肥，可再利用，不是污染物，不會造成環(huán)境污染，故選項說法正確．
故答案為：（1）Na₂CO₃、NH₄Cl；（2）NH₄HCO₃+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓；2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；（3）置換反應(yīng)；（4）ABD．

點評 本題難度不大，理解“侯氏制堿法”的基本原理與流程、化學(xué)方程式的書寫方法等是正確解答本題的關(guān)鍵．