技术的发展与创新永无止境,我国化工专家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下图:(1)向沉淀池中要通入CO2和氨气,应先通入________(填化
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技术的发展与创新永无止境,我国化工专家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下图:
(1)向沉淀池中要通入CO2和氨气,应先通入________(填化学式),原因是________________。 (2)沉淀池中发生的化学反应方程式是________________。 (3)母液中的溶质主要是________。向母液中通氨气后再加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通入氨气的作用是________________。 (4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了________(填上述流程中的编号)的循环,物质X是________,从沉淀池中提取沉淀的操作是________________。 (5)写出煅烧炉中发生反应的化学方程式____________________________。 (6)这样制得的产品碳酸钠中可能含有的杂质是________(填化学式),为检验该杂质的存在,具体操作是__________________________________。 |
答案
(1)NH3 因为CO2溶解度较小,而NH3易溶于水,先通NH3有利于CO2吸收 (2)NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl (3)NH4Cl 增大NH4+浓度,使NH4Cl更多析出 (4)循环Ⅰ CO2 过滤 (5)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O (6)NaCl 取少量试样溶解,加用HNO3酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀,说明含有NaCl杂质 |
解析
向沉淀池中通入氨气,使溶液显碱性,有利于CO2吸收;母液中的溶质主要是副产品NH4Cl,通氨气及加入细小食盐颗粒都可使NH4Cl的溶解平衡向结晶方向移动;采取循环操作可提高原料的利用率;由于用了饱和食盐水使析出的碳酸氢钠含氯化钠,则纯碱中含氯化钠。 |
举一反三
南海某小岛上,解放军战士为了寻找合适的饮用水源,对岛上山泉水进行分析化验,结果显示水的硬度为28°(属于硬水),主要含钙离子、镁离子、氯离子和硫酸根离子。请思考下列问题: (1)该泉水属于________硬水(填写“暂时”或“永久”)。 (2)若要除去Ca2+、Mg2+可以往水中加入石灰和纯碱,试剂添加顺序为________,原因是___________________________________。 (3)目前常用阴、阳离子交换树脂来进行水的软化,水中的Ca2+、Mg2+与交换树脂的____________起离子交换作用。当阴离子交换树脂失效后可放入__________溶液中再生。 (4)岛上还可以用海水淡化来获得淡水。下面是将海水通过电渗析法获得淡水的原理图,已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,电极为惰性电极。请分析下列问题:
①阳离子交换膜是指__________(填“A”或“B”)。 ②写出通电后阳极区的电极反应式:_________________________________; 阴极区的现象是:_________________________________________________。 |
离子膜法制烧碱示意图如下图所示,有关说法正确的是 ( )。
A.a口进水 | B.b口进精制饱和食盐水 | C.c口出的是Cl-,是由b口进入的 | D.d口出的是H2 |
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氢氧化钠是一种用途十分广泛的化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠,我国的氯碱工业大多数采用离子交换膜电解槽。 (1)离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极,其原因是__________________________________。 阴极一般用碳钢网制成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室,其作用是____________________________________。 (2)为使电解氯化钠的速率加快,下列措施可行的是__________。 a.增大阴极碳钢网的面积 b.提高饱和氯化钠溶液的温度 c.加大阴极与阳极间的距离 d.提高电解时电源电压 (3)如果将某离子交换膜电解槽的①电解时电压增大到原来的2倍;②电解时的电流强度增大到原来的2倍;③电解时温度从30 ℃提高到60 ℃,则电解速率一定会达到原来的2倍的是________________。 |
世界上60%的镁是从海水中提取的,其主要步骤如下:①把贝壳制成石灰乳 ②在海水中加入石灰乳,过滤,洗涤沉淀物 ③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤 ④在氯化氢热气流中干燥晶体 ⑤电解上述晶体的熔融物。下列说法不正确的是 ( )。A.镁元素在元素周期表中位于第3周期,ⅡA族 | B.向洗涤液中滴加碳酸钠溶液可检验沉淀是否洗涤干净 | C.在氯化氢热气流中干燥晶体的目的是抑制MgCl2水解 | D.步骤⑤也可以采用电解该晶体水溶液的方法 |
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海水中镁的总储量约为2.1×1015t,目前世界上60%的镁来自海水,工业规模海水提镁的流程如图所示:
试回答下列问题: (1)海水提镁的过程中①、②反应的化学方程式: ①_____________________________________, ②______________________________________。 (2)由氯化镁溶液制取无水氯化镁固体,其操作过程是____________________ (3)为了使MgSO4完全转化为Mg(OH)2,则加入的生石灰要过量,然后分离得Mg(OH)2沉淀,考虑Ca(OH)2溶解度,应该用________法分离。 (4)金属镁、铝的工业冶炼方法既有相似之处,又有不同之别,下表是氧化镁和氯化镁的熔沸点数据:
物质
| 氧化镁
| 氯化镁
| 熔点(℃)
| 2 852
| 714
| 沸点(℃)
| 3 600
| 1 412
| 工业上炼镁采用电解熔融氯化镁,而冶炼铝则用电解熔融的Al2O3,其原因是____________________________________ |
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