Question

1862年，比利時(shí)化學(xué)家索爾維發(fā)明了氨堿法制堿，1926年，我國(guó)化學(xué)家侯德榜創(chuàng)立了
更為進(jìn)侯德榜制堿法，也叫聯(lián)合制堿法，兩種制堿的生產(chǎn)流程可簡(jiǎn)要表示如下圖：
  
氨堿法生產(chǎn)流程                       聯(lián)合制堿法生產(chǎn)流程
（1）向沉淀池中通入CO₂和氨氣時(shí)，應(yīng)先通入氨氣的原因是                             。
（2）沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是                                從沉淀池中分離沉淀的操作是        。
（3）氨堿法生產(chǎn)流程示意圖中的Y是                 ，從原料到產(chǎn)品，氨堿法總反應(yīng)過(guò)程用化學(xué)方程式表示，可寫為                                。
（4）聯(lián)合制堿法中從濾液中提取氯化銨晶體的過(guò)程推測(cè)，所得結(jié)論正確是   （選填編號(hào)）。
a．常溫時(shí)氯化銨的溶解度比氯化鈉小 
b．通入氨氣能增大NH₄⁺的濃度，使氯化銨更多析出
c．加入食鹽細(xì)粉能提高Na⁺的濃度， 使NaHCO₃結(jié)晶析出
d．通入氨氣能使NaHCO₃轉(zhuǎn)化為Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl純度
（5）聯(lián)合制堿法相比于氨堿法，氯化鈉利用率從70%提高到90%以上，主要是設(shè)計(jì)了循環(huán)Ⅰ，聯(lián)合制堿法的另一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)是                                                          。
（6）產(chǎn)品純堿中含有碳酸氫鈉，可以用加熱分解的方法測(cè)定產(chǎn)品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，已知樣品質(zhì)量為ag，加熱至質(zhì)量不再改變時(shí)稱重為bg，則純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為               。

Answer 1

（1）因?yàn)镃O₂溶解度小，而NH₃易溶于水，先通入NH₃有利于后面CO₂的吸收(2分)
（2）NH₃+CO₂+NaCl+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl( 2分,無(wú)”↓”扣1分） 過(guò)濾(1分)
（3）NH₃ ( 2分）  CaCO₃+2NaCl═Na₂CO₃+CaCl₂( 2分)
（4）bd( 2分)
（5）避免產(chǎn)生大量的含有CaCl₂的溶液,或節(jié)省石灰窯、蒸氨塔等設(shè)備。( 2分)
（6）( 2分)

試題分析：（1）氨氣溶解度大，通入氨氣后使溶液顯堿性，吸收二氧化碳的量增加；（2）沉淀池中氨氣、二氧化碳和氯化鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉晶體，過(guò)濾得碳酸氫鈉；（3）沉淀池中的母液是氯化銨溶液，加入的氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和氯化銨反應(yīng)生成氨氣，將氨氣在通入沉淀池中循環(huán)利用，故Y為氨氣；從理論上分析，氨堿法生產(chǎn)過(guò)程中，母液中加入氧化鈣，和水反應(yīng)生成的氫氧化鈣會(huì)和銨鹽生成氨氣，反應(yīng)過(guò)程中氨氣轉(zhuǎn)化為銨鹽，銨鹽轉(zhuǎn)化為氨氣，氨氣循環(huán)使用，不需要補(bǔ)充氨氣；
NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH4Cl；CaCO₃═CaO+CO₂↑；CaO+H₂O═Ca（OH）₂；Ca（OH）₂+2NH₄Cl═CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；2NaHCO₃═Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑合并得到總化學(xué)方程式為：CaCO₃+2NaCl═Na₂CO₃+CaCl₂，故答案為： CaCO₃+2NaCl═Na₂CO₃+CaCl₂；（4）聯(lián)堿法中從母液中提取氯化銨晶體的過(guò)程中；a、常溫時(shí)氯化銨的溶解度比氯化鈉大，故a錯(cuò)誤；b、通氨氣作用有增大NH₄⁺的濃度，使NH₄Cl更多地析出和使NaHCO₃轉(zhuǎn)化為Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl純度，故b、d正確；c、加入食鹽細(xì)粉目的是提高Cl-的濃度，促進(jìn)氯化銨結(jié)晶析出，故c錯(cuò)誤；（5）聯(lián)合制堿法與氨堿法比較，其最大的優(yōu)點(diǎn)是使食鹽的利用率提高到96%以上，應(yīng)用同量的食鹽比氨堿法生產(chǎn)更多的純堿．另外它綜合利用了氨廠的二氧化碳和堿廠的氯離子，同時(shí)，生產(chǎn)出兩種可貴的產(chǎn)品--純堿和氯化銨．將氨廠的廢氣二氧化碳，轉(zhuǎn)變?yōu)閴A廠的主要原料來(lái)制取純堿，這樣就節(jié)省了堿廠里用于制取二氧化碳的龐大的石灰窯；將堿廠的無(wú)用的成分氯離子（Cl-）來(lái)代替價(jià)格較高的硫酸固定氨廠里的氨，制取氮肥氯化銨．從而不再生成沒(méi)有多大用處，又難于處理的氯化鈣，減少了對(duì)環(huán)境的污染，并且大大降低了純堿和氮肥的成本，充分體現(xiàn)了大規(guī)模聯(lián)合生產(chǎn)的優(yōu)越性，（6）寫出碳酸氫鈉分解的化學(xué)方程式，設(shè)固體中含碳酸氫鈉的質(zhì)量為x，當(dāng)反應(yīng)掉2mol即168g碳酸氫鈉時(shí)，固體質(zhì)量減少62g，根據(jù)質(zhì)量差法計(jì)算出固體中含碳酸氫鈉的質(zhì)量，用總質(zhì)量減去碳酸氫鈉的質(zhì)量得固體中碳酸鈉的質(zhì)量，從而求出質(zhì)量分?jǐn)?shù)。