纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。请按要求回答问题:(1)“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物,请写出该工艺中产生C

纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。请按要求回答问题:(1)“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物,请写出该工艺中产生C

题型:不详难度:来源:
纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。请按要求回答问题:
(1)“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物,请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式:___________________________。
(2)写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式:_______________________
(3)CO2是制碱工业的重要原料,“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同?_______________________。
(4)绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。根据“联合制碱法”总反应列出计算原子利用率的表达式:原子利用率(%)=_________________。
答案
(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2
(3)“联合制碱法”中的CO2来源于合成氨厂,“氨碱法”中的CO2来源于煅烧石灰石
(4)×100%=49.77%
解析
氨碱法的原料:氯化钠、碳酸钙(或二氧化碳)及氨。
工艺流程:CaCO3 CaO+CO2↑CO2+NH3+H2O=NH4HCO3
NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑,
CaO+H2O=Ca(OH)2
产生CaCl2的反应:Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O,该反应的CaCl2中的Cl来源于NaCl,Ca2来源于CaCO3,产生无用的CaCl2,降低了NaCl的利用率。
联合制碱法:NH3和CO2来源于合成氨厂
工艺流程:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl,
2NaHCO3 Na2CO3+H2O↑+CO2↑。

依据总反应:2NaCl+CO2+H2O+2NH3=Na2CO3+2NH4Cl
可得:原子利用率=×100%=49.77%。
举一反三
工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:

完成下列填空:
(1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式。
A______________ B____________。
(2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为:
取样、__________、沉淀、__________、__________、冷却结晶、__________、烘干。
(3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是__________________。
碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是______________________.
(4)碳酸化后过滤,滤液D最主要的成分是______________(填写化学式),检验这一成分的阴离子的具体方法是:______________________。
(5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为:____________________________。
(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为:__________(注明你的表达式中所用的有关符号的含义)。
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属于联合制碱法优点的是(  )。
A.氨和二氧化碳由合成氨厂提供B.母液可回收氯化铵
C.氯化钠的利用率达90%以上D.以上全是

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反应NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl是著名的“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解。其中不正确的是   (  )。


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侯氏制碱法的步骤如下图:

试回答下列问题:
(1)若上述的悬浊液是NaHCO3和NH4Cl的混合液,则Ⅰ和Ⅱ的总反应为
_______________________________________________
(2)由这一反应可知NaCl比NaHCO3溶解度______________________。
(3)Ⅲ的操作叫____________。
(4)Ⅳ的操作叫____________。
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联碱法(侯氏制碱法)和氨碱法的生产流程简要表示如下图:

(1)沉淀池中发生反应的化学方程式为________________。
(2)X是________,Y是________(填化学式)。
(3)Z中除了溶解的氨气、食盐外,其它溶质还有________________;排出液W中的溶质除了氢氧化钙外,还有________________。
(4)从理论上分析,在氨碱法生产过程中________(填“需要”或“不需要”)补充氨气。
(5)根据联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程推测,所得结论正确是________(填序号)。
a.常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小
b.通入氨气目的是使氯化铵更多析出
c.加入食盐细粉目的是提高Na的浓度,促进碳酸氢钠结晶析出
(6)联碱法与氨碱法相比,指出联碱法的一项优点___________________。
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