純堿(化學(xué)式為Na2CO3)是一種重要的化工原料,F(xiàn)代化工生產(chǎn)有三種工藝:

一、布蘭制堿法。以食鹽為原料制堿,該法分三步:

①用氯化鈉與硫酸反應(yīng)制硫酸鈉:2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl;

②用焦炭還原硫酸鈉得硫化鈉:Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑

③用硫化鈉與石灰石反應(yīng)制碳酸鈉:Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS

二、氨堿法即索爾維制堿法。以食鹽、氨、二氧化碳為原料,其反應(yīng)也分三步進(jìn)行:

①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3

②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl

③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O

三、候氏制堿法。低溫下先向飽和食鹽水中通入氨氣,再通入二氧化碳可析出碳酸氫鈉,再加入細(xì)鹽末,因同離子效應(yīng),低溫氯化銨溶解度突然降低,而食鹽的溶解度變化不大,所以氯化銨析出而食鹽不析出;再用氨飽和后通二氧化碳,結(jié)果往返析出NaHCO3和NH4Cl。該法生產(chǎn)的純堿質(zhì)量?jī)?yōu)良,純白如雪。

(1)通過三種方法的比較,布蘭制堿法工藝的缺點(diǎn)有 (寫兩點(diǎn))。

(2)氨堿法工藝的中循環(huán)利用的物質(zhì)是 (填化學(xué)式);產(chǎn)品的副產(chǎn)物NH4Cl既可以做氮肥又可以重新生成氨氣。寫出NH4Cl與生石灰反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

(3)候氏制堿法反應(yīng)的方程式為 。

(4)為什么候氏制堿法工藝中先向飽和食鹽水中通入氨氣,再通入二氧化碳。理由是 (寫兩點(diǎn))。

(5)候氏制堿法產(chǎn)品純堿中含有碳酸氫鈉。如果用加熱分解的方法測(cè)定純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),用m1表示加熱前純堿樣品的質(zhì)量,m2表示加熱后固體的質(zhì)量。則純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可表示為: 。

 

(1)生產(chǎn)時(shí)需要高溫;硫酸對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重;CaS廢棄物長(zhǎng)期堆積臭氣四溢;成本較高。(4分,答出以上任意兩點(diǎn)各2分,其他合理答案均給分)

(2)CO2(1分) 2NH4Cl+CaO 2NH3↑+CaCl2+H2O (2分)

(3)NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(2分)

(4)CO2在水中的溶解度較小,吸收率低;后通入CO2保證全部生成NaHCO3(4分,答出以上任意兩點(diǎn)各2分,其他合理答案均給分)

(5)(2分)

【解析】

試題分析:(1)布蘭制堿法工藝的缺點(diǎn)有焦炭還原硫酸鈉時(shí)需要高溫;硫酸對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重;CaS廢棄物長(zhǎng)期堆積臭氣四溢;成本較高等;

(2)從化學(xué)方程式中得出氨堿法工藝的中循環(huán)利用的物質(zhì)是CO2;氯化銨與生石灰反應(yīng)生成氨氣、氯化鈣、水,化學(xué)方程式為2NH4Cl+CaO 2NH3↑+CaCl2+H2O;

(3)候氏制堿法的原理是向飽和食鹽水中通入氨氣,再通入二氧化碳可析出碳酸氫鈉,所以化學(xué)方程式為NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl ;

(4)因?yàn)槎趸荚谒械娜芙舛容^小,不易生成碳酸氫鈉,所以先通入氨氣,使溶液呈堿性,再通入二氧化碳可增大二氧化碳的吸收量從而生產(chǎn)碳酸氫鈉;

(5)碳酸氫鈉受熱易分解,生成碳酸鈉、水和二氧化碳,最終該固體為碳酸鈉,所以質(zhì)量減輕(m1-m2)g,每消耗168g碳酸氫鈉,固體質(zhì)量減輕62g,所以固體中碳酸氫鈉的質(zhì)量是168(m1-m2)/62g,所以樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是168(m1-m2)/62/m=。

考點(diǎn):考查工業(yè)制純堿的方法,化學(xué)方程式的書寫,質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算,對(duì)工藝的分析

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年甘肅省玉門市高三第三次摸底考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

化學(xué)與社會(huì)、生產(chǎn)、生活緊切相關(guān),下列說法正確的是

①石英只可用于生產(chǎn)光導(dǎo)纖維,且常溫下不與任何酸反應(yīng);

②次氯酸鈉溶液可用于環(huán)境的消毒殺菌;

③黑火藥由硫黃、硝石、木炭三種物質(zhì)按一定比例混合制成;

④用銅片在加熱的條件下就可鑒別濃硫酸和稀硫酸;

⑤70mL的H2S和90mL的O2混合點(diǎn)燃后恢復(fù)到原狀況可產(chǎn)生70mL的SO2;

⑥將過量CO2氣體通入水玻璃中可生成硅酸和純堿

A.①②④⑤ B.①②③④ C.②④⑥ D.②③④

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年湖南省十三校高三第二次聯(lián)考理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)原理或?qū)嶒?yàn)操作正確的是

A.用干燥pH試紙測(cè)定某新制氯水的pH

B.用圖1裝置除去乙烷中混有的乙烯

C.用圖2裝置能驗(yàn)證HCl氣體在水中的溶解性

D.用25mL堿式滴定管量取20.00mL KMnO4溶液

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年河南省商丘市高三第二次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

已知A、B、C、D、E、X存在下圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件略)。

(1)若E為,則A與水反應(yīng)的化學(xué)方程式 。表示X溶液呈堿性的離子方程式為 ,用結(jié)構(gòu)式表示C分子: 。

②當(dāng)X為金屬單質(zhì)時(shí),則X與B的稀溶液反應(yīng)生成C的離子反應(yīng)方程式為 。

(2)若E為常見單質(zhì)氣體,D為白色膠狀沉淀,A的化學(xué)式可能是 ,B中含有的化學(xué)鍵類型為 ,C與X反應(yīng)的離子方程式為 。

(3)若A、B均為氣體單質(zhì),D可與水蒸氣在一定條件下發(fā)生可逆反應(yīng)生成C和一種可燃性氣體單質(zhì),則該可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。t℃時(shí),在密閉恒容的某容器中投入等物質(zhì)的量的D和水蒸氣,一段時(shí)間后達(dá)到平衡,該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=1,則D的轉(zhuǎn)化率為 。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年河南省商丘市高三第二次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

歸納法是高中化學(xué)學(xué)習(xí)常用的方法之一,某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了《化學(xué)反應(yīng)原理》后作出了如下的歸納總結(jié),其中正確的是

①常溫下,pH=3的醋酸溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合,則有c (Na+) + c(H+)=c(OH-) + c(CH3COO-)

②對(duì)已建立化學(xué)平衡的某可逆反應(yīng),當(dāng)改變條件使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí),生成物的百分含量一定增加 

③常溫下,AgCl在同物質(zhì)的量濃度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同

④常溫下,已知醋酸電離平衡常數(shù)為Ka;醋酸根水解平衡常數(shù)為Kh;水的離子積為Kw;則有:Ka·Kh=Kw

⑤電解精煉銅時(shí),電解質(zhì)溶液中銅離子濃度不變 。

A.①④ B.①②④ C.①②④⑤ D.①②③④

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年河北省唐山市高三4月第二次模擬理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列說法正確的是

A.向50 mL 1 mol·L-1的鹽酸中加入燒堿,水的KW不變

B.NH4Cl和NH3·H2O混合液中,二者對(duì)對(duì)方的平衡都起了抑制作用

C.有兩種弱酸HX和HY且酸性HX>HY,則體積和濃度相同的NaX和NaY溶液中有c(Y-)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)

D.常溫下0.1 mol·L-1的HA溶液中, 則0.01 mol·L-1HA溶液中c(H+)=1×10-4 mol·L-1

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年江西省景德鎮(zhèn)市高三第一次模擬考試卷理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

現(xiàn)有六種元素,其中A、B、C、D為短周期主族元素,E、F為第四周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大。請(qǐng)根據(jù)下列相關(guān)信息,回答問題.

A原子核外電子分占3個(gè)不同能級(jí),且每個(gè)能級(jí)上排布的電子數(shù)相同

B元素原子的核外p電子總數(shù)比s電子總數(shù)少1

C原子p軌道上成對(duì)電子數(shù)等于未成對(duì)電子數(shù),且與A同周期

D元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4,且不與A元素在同一周期

E是第七列元素

F是第29號(hào)元素

(1)A的基態(tài)原子中能量最高的電子,其電子云在空間有 個(gè)方向,原子軌道呈 形。

(2)E2+的基態(tài)核外電子排布式為 。

(3)A、B、C三種元素的最簡(jiǎn)單氫化物的熔點(diǎn)由低到高的順序是 。由B、C二種元素組成的分子與AC2互為等電子體的分子的結(jié)構(gòu)式為 。(用化學(xué)式表示)

(4)BD3 中心原子的雜化方式為 ,其分子空間構(gòu)型為 。

(5)用晶體的x射線衍射法對(duì)F的測(cè)定得到以下結(jié)果:F的晶胞為面心立方最密堆積(如圖),又知該晶體的密度為9.00g/cm3,晶胞中該原子的配位數(shù)為 ;F的原子半徑是 cm;(阿伏加德羅常數(shù)為NA,要求列式計(jì)算)。

 

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年江西省南昌市高三3月第一次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

分析下表中各項(xiàng)的排布規(guī)律,有機(jī)物X是按此規(guī)律排布的第19項(xiàng),下列有關(guān)X的組成、性質(zhì)的說法中肯定錯(cuò)誤的是

1

2

3

4

5

6

7

8

CH4

CH2O

CH2O2

CH4O

C2H6

C2H4O

C2H4O2

C2H6O

 

①是戊酸;②是戊醇;③是丁酸甲酯;④在稀硫酸中易變質(zhì);⑤一定能與鈉反應(yīng)

A.②⑤ B.①③④ C.③④ D.②③⑤

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年江蘇省高三年級(jí)模擬考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列表示對(duì)應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是

  A.用氨水溶解氯化銀沉淀:Ag++2 NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O

B.二氧化硫通入氯化鐵溶液:SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+

C.硫酸氫銨溶液中滴加少量NaOH溶液:H++NH4++2OH-=NH3·H2O+H2O

D.堿性條件下鋁粉還原NaNO2:NO2-+2Al+3OH-+H2O=2AlO2-+NH3·H2O

 

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