Question

3．“侯氏制堿法”又稱聯(lián)合制堿法，其主要利用離子反應(yīng)的原理和碳酸氫鈉的溶解性、熱穩(wěn)定性等，生產(chǎn)出產(chǎn)品純堿和副產(chǎn)品氯化銨，生產(chǎn)流程示意如圖

可能使用到的溶解度信息見圖：


回答下列問題：
（1）氣體A是NH₃（化學(xué)式），“吸收合成車間”主要合成碳酸氫鈉固體，在吸收塔②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCl+CO₂+H₂O+NH₃═NaHCO₃↓+NH₄Cl．
（2）氣體B通過增壓機壓入吸收塔②的主要目的是通過增壓，提高CO₂在吸收塔②中的溶解量，從而提高HCO₃^-的濃度，有利于形成NaHCO₃沉淀．
（3）生產(chǎn)中有一道工藝叫“冷析”（控制溫度約5℃左右），“冷析”應(yīng)該發(fā)生在D．
A、精鹽車間        B、吸收合成車間       C、純堿車間        D、氮肥車間
（4）氮肥車間分離出氯化銨之后的母液，可以循環(huán)至吸收塔①中繼續(xù)使用，這樣做的主要目的是提高NaCl的利用率；除此之外，還可以循環(huán)利用的是CO₂（化學(xué)式）．
（5）對于日產(chǎn)200噸純堿的生產(chǎn)企業(yè)來說，如果NaCl的利用率為96%，則，精鹽廠需要日供精鹽230噸．

Answer 1

分析 精鹽車間制備飽和氯化鈉溶液，在吸收塔①中通入氣體A為氨氣，進入吸收塔②中再通入二氧化碳，“吸收合成車間”主要合成碳酸氫鈉固體，反應(yīng)后得到碳酸氫鈉晶體、氯化銨，其中氯化銨為氮肥，碳酸氫鈉受熱分解生成純堿、二氧化碳和水，二氧化碳循環(huán)使用，
（1）分析可知氣體A為氨氣，氣體B為二氧化碳，想氨化的飽和氯化鈉溶液中通入二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨；
（2）二氧化碳溶解性較小，增大壓強提高二氧化碳溶解量；
（3）生產(chǎn)中有一道工藝叫“冷析”是析出碳酸氫鈉晶體過濾得到濾液為氯化銨溶液；
（4）分離出氯化銨后的母液中主要是氯化鈉，可以循環(huán)至吸收塔①中繼續(xù)使用，這樣做的主要目的是提高NaCl的利用率，碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳也可以循環(huán)使用；
（5）根據(jù)反應(yīng)方程式，鈉元素守恒計算得到；

解答 解：精鹽車間制備飽和氯化鈉溶液，在吸收塔①中通入氣體A為氨氣，進入吸收塔②中再通入二氧化碳，“吸收合成車間”主要合成碳酸氫鈉固體，反應(yīng)后得到碳酸氫鈉晶體、氯化銨，其中氯化銨為氮肥，碳酸氫鈉受熱分解生成純堿、二氧化碳和水，二氧化碳循環(huán)使用，
（1）分析可知氣體A為NH₃，“吸收合成車間”主要合成碳酸氫鈉固體，在吸收塔②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaCl+CO₂+H₂O+NH₃═NaHCO₃↓+NH₄Cl，
故答案為：NH₃；  NaCl+CO₂+H₂O+NH₃═NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（2）氣體B為二氧化碳，溶解性較小，通過增壓機壓入吸收塔②的主要目的是：通過增壓，提高CO₂在吸收塔②中的溶解量，從而提高HCO₃^-的濃度，有利于形成NaHCO₃沉淀，
故答案為：通過增壓，提高CO₂在吸收塔②中的溶解量，從而提高HCO₃^-的濃度，有利于形成NaHCO₃沉淀；
（3）生產(chǎn)中有一道工藝叫“冷析”（控制溫度約5℃左右），“冷析”應(yīng)該發(fā)生在氮肥車間，析出晶體碳酸氫鈉過濾得到濾液氯化銨和晶體碳酸氫鈉，故選D，
故答案為：D；
（4）氮肥車間分離出氯化銨之后的母液，可以循環(huán)至吸收塔①中繼續(xù)使用，這樣做的主要目的是提高NaCl的利用率；除此之外，還可以循環(huán)利用的是碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳，
故答案為：CO₂ ；
（5）對于日產(chǎn)200噸純堿的生產(chǎn)企業(yè)來說，如果NaCl的利用率為96%，設(shè)精鹽廠需要日供精鹽為xt，結(jié)合鈉元素守恒l列式計算得到：
$\frac{200}{106}$×2=$\frac{x×96%}{58.5}$
x=230t
故答案為：230；

點評 本題考查了侯氏制堿法的原理、過程分析，主要是氣體通入的順序、生成產(chǎn)物的判斷，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．