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)。 |
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____________。 |
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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