Question

1．氨堿法和侯氏制堿法的生產(chǎn)流程圖可用如圖表示，試回答下列問題．

（1）請把圖中的數(shù)字用具體的化學(xué)式表示：①CO₂、②CO₂、③NH₃、④NH₄Cl．
（2）“氨堿法”產(chǎn)生大量的CaCl₂廢棄物，請寫出該工藝中產(chǎn)生CaCl₂的化學(xué)方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；“侯氏制堿法”中，在母液中通入③的目的是增大NH₄⁺的濃度，有利于NH₄Cl晶體析出．
（3）CO₂是制堿工業(yè)的重要原料，“侯氏制堿法”與“氨堿法”中CO₂的來源有何不同：“氨堿法”CO₂來源于石灰石煅燒，“侯氏制堿法”CO₂來源于合成氨工業(yè)的廢氣．
（4）取“侯氏制堿法”生產(chǎn)的純堿樣品（設(shè)其中的雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)）11.0g配成250.00mL溶液，取25.00mL溶液用1.00mol．L^-1的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定，用酚酞作指示劑，三次滴定消耗鹽酸的平均量為10.00mL．請計(jì)算純堿樣品的純度96.4%．

Answer 1

分析 （1）氨堿法中煅燒碳酸鈣生成二氧化碳；侯氏制堿法中，向飽和食鹽水中先通入氨氣，再通入二氧化碳，反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，過濾碳酸氫鈉晶體后，母液中含有氯化銨，在母液中加入氯化鈉冷卻得到氯化銨晶體；
（2）氨堿法：以食鹽（氯化鈉）、石灰石（經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳）、氨氣為原料來制取純堿，工藝中產(chǎn)生大量CaCl₂的化學(xué)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；“侯氏制堿法”中，在母液中通入氨氣可以增大溶液中銨根離子的濃度；
（3）聯(lián)合制堿法中CO₂來源于石灰石煅燒，氨堿法中CO₂的來源于合成氨工業(yè)的廢氣；
（4）用酚酞作指示劑滴定時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)為Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，根據(jù)消耗的鹽酸求出反應(yīng)的碳酸鈉的物質(zhì)的量和質(zhì)量，再求出純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）氨堿法中煅燒碳酸鈣生成二氧化碳，所以①為CO₂；侯氏制堿法中，向飽和食鹽水中先通入氨氣，再通入二氧化碳，反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，過濾碳酸氫鈉晶體后，母液中含有氯化銨，在母液中加入氯化鈉冷卻得到氯化銨晶體，所以侯氏制堿法流程圖中：①CO₂、②CO₂、③NH₃、④NH₄Cl；
故答案為：CO₂；CO₂；NH₃；NH₄Cl；
（2）氨堿法工藝中產(chǎn)生大量CaCl₂是由氯化銨和消石灰在加熱條件下反應(yīng)后生成氨氣和氯化鈣的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；“侯氏制堿法”中，在母液中含有氯化銨，在母液中通入氨氣可以增大溶液中銨根離子的濃度，使NH₄Cl以晶體的形式析出；
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；增大NH₄⁺的濃度，有利于NH₄Cl晶體析出；
（3）CO₂是制堿工業(yè)的重要原料，聯(lián)合制堿法中CO₂來源于合成氨工業(yè)的廢氣，氨堿法中CO₂的來源于石灰石煅燒，石灰石主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣在高溫下分解生成二氧化碳和氧化鈣；
故答案為：“氨堿法”CO₂來源于石灰石煅燒，“侯氏制堿法”CO₂來源于合成氨工業(yè)的廢氣；
（4）用酚酞作指示劑滴定時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)為Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，
則n（Na₂CO₃）=0.1000mol/L×0.025L×$\frac{250mL}{25mL}$=0.1mol，
m（Na₂CO₃）=nM=0.1mol×106g/mol=10.6g，
樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：$\frac{10.6g}{11g}$×100%=96.4%；
故答案為：96.4%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了聯(lián)堿法和氨堿法生產(chǎn)流程的原理比較和物質(zhì)分析判斷，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)原理為解答關(guān)鍵，注意掌握氨堿法和侯氏制堿法的原理、設(shè)備等知識(shí)，試題培養(yǎng)了學(xué)生的靈活應(yīng)用能力．