Question

工業(yè)上可用食鹽和石灰石為主要原料，經(jīng)不同的方法生產(chǎn)純堿。請回答下列問題：

（1）盧布蘭芳是以食鹽、石灰石、濃硫酸、焦炭為原料，在高溫下進行煅燒，再浸取，結(jié)晶而制得純堿。

①食鹽和濃硫酸反應(yīng)的化學方程式為___________；

②硫酸鈉和焦炭、石灰石反應(yīng)的化學方程式為_________（已知產(chǎn)物之一為CaS）；

（2）氨堿法的工藝如下圖所示，得到的碳酸氫鈉經(jīng)煅燒生成純堿。

 

①圖中的中間產(chǎn)物C是_______，D_______。（寫化學式）；

②裝置乙中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為_______；

（3）聯(lián)合制堿法對氨堿法的改進，其優(yōu)點是______________；

（4）有人認為碳酸氫鉀與碳酸氫鈉的化學性質(zhì)相似，故也可用氨堿法以氯化鉀和石灰石為原料制碳酸鉀。請結(jié)合下圖的溶解度（S）隨溫度變化曲線，分析說明是否可行？__________。

 

Answer 1

（1）①2NaCl+H2SO4(濃) Na2SO4+2HCl↑

②Na2SO4+4C+CaCO3CaS+Na2CO3+4CO或

  Na2SO4+2C+CaCO3 CaS+Na2CO3+2CO2

（2）①Ca（OH）2    NH3

②NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

（3）能提高原料的利用率，減少廢渣（CaCl2）的排放，保留了氨堿法的優(yōu)點，消除了它的缺點，使食鹽的利用率提高；NH4Cl 可做氮肥；可與合成氨廠聯(lián)合，使合成氨的原料氣 CO 轉(zhuǎn)化成 CO2，除了 CaCO3 制 CO2這一工序。

（4）不可行．因為KHCO3和NH4Cl的溶解度相差不大，當溫度高于40℃時，KHCO3的溶解度大于NH4Cl，降溫結(jié)晶時會析出較多的KCl。

【解析】（1）由題目信息可知，① 食鹽與濃硫酸加熱生成硫酸鈉和HCl，不加熱生成硫酸氫鈉和HCl，2NaCl+H2SO4(濃) Na2SO4+2HCl↑②硫酸鈉與石灰石、焦炭反應(yīng)生成CaS、Na2CO3，根據(jù)元素守恒可知，還原C的氧化物CO或CO2生成，

故反應(yīng)方程式為：Na2SO4+4C+CaCO3CaS+Na2CO3+4CO

或Na2SO4+2C+CaCO3CaS+Na2CO3+2CO2

（2）①碳酸鈣加熱分解生成CaO與CO2，故A為CaO，B為CO2，CaO在熟化桶內(nèi)與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，故C為Ca（OH）2；氫氧化鈣與氯化銨在混合池內(nèi)反應(yīng)生成氨氣與氯化鈣，故D為NH3。

②、氨氣與氯化鈉溶液混合后，在乙中與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，生成NaHCO3、NH4Cl，反應(yīng)方程式為NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl。

（3）能提高原料的利用率，減少廢渣（CaCl2）的排放，保留了氨堿法的優(yōu)點，消除了它的缺點，使食鹽的利用率提高；NH4Cl 可做氮肥；可與合成氨廠聯(lián)合，使合成氨的原料氣 CO 轉(zhuǎn)化成 CO2，革除了 CaCO3 制 CO2這一工序。

（4）不可行．因為KHCO3和NH4Cl的溶解度相差不大，當溫度高于40℃時，KHCO3的溶解度大于NH4Cl，降溫結(jié)晶時會析出較多的KCl。

不可行．因為KHCO3和NH4Cl的溶解度相差不大，當溫度高于40℃時，KHCO3的溶解度大于NH4Cl，降溫結(jié)晶時會析出較多的KCl