索尔维制碱法距今已有140多年的历史,为当时世界各国所采用,后被中国的侯氏制碱法取代.索尔维法的生产流程如下所示:索尔维法能实现连续生产,但食盐的利用率只有70

索尔维制碱法距今已有140多年的历史,为当时世界各国所采用,后被中国的侯氏制碱法取代.索尔维法的生产流程如下所示:索尔维法能实现连续生产,但食盐的利用率只有70

题型:不详难度:来源:
索尔维制碱法距今已有140多年的历史,为当时世界各国所采用,后被中国的侯氏制碱法取代.索尔维法的生产流程如下所示:

魔方格

索尔维法能实现连续生产,但食盐的利用率只有70%,且副产品CaCl2没有合适的用途,会污染环境.
1940年我国化学家侯德榜先生经过多次试验,弥补了索尔维法的技术缺陷,加以改进,食盐利用率高达96%,得到了纯碱和氯化铵两种产品,被称为“侯氏制碱法”.此方法的基本原理如下:
①向30~50℃的饱和食盐水中,先通入氨气至饱和,再通入CO2,从而得到碳酸氢钠沉淀.
②过滤,将滤渣加热而得产品.
③向滤液中加入细食盐末,调节温度为10~15℃,使NH4Cl沉淀,过滤,滤渣为NH4Cl产品,滤液为饱和食盐水.
请回答下列问题:
(1)写出向含氨气的饱和NaCl溶液中通入CO2 时发生反应的两个化学方程式:______.
(2)不能向饱和NaCl溶液中通入CO2 制NaHCO3的原因是______;也不能采用先向饱和NaCl溶液中通入CO2,再通入NH3的方法制NaHC03 的原因是______.
(3)写出在索尔维法生产过程中,生成CaCl2 的化学反应方程式为______.
(4)在侯氏制碱法中,______(填物质名称)可以循环利用.
(5)侯氏制碱法与索尔维法相比,其优点是______(任写一条即可).
答案
(1)在饱和NaCl溶液中通入足量氨气以后再通入CO2时,则发生以下反应:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,其中NaHCO3溶解度最小,故有NaHCO3的晶体析出,
故答案为:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓;
(2)H2CO3酸性比盐酸弱,CO2与NaCl不反应,则不能向饱和NaCl溶液中通入CO2 制NaHCO3
另CO2在NaCl溶液中溶解度较小,生成NaHCO3太少不会结晶析出,所以也不能采用先向饱和NaCl溶液中通入CO2,再通入NH3的方法制NaHC03
故答案为:H2CO3酸性比盐酸弱,CO2与NaCl不反应;CO2在NaCl溶液中溶解度较小,生成NaHCO3太少不会结晶析出;
(3)在索尔维法生产过程中,氢氧化钙和铵盐反应生成氨气,同时生成氯化钙,反应的方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(4)将滤渣加热可生成二氧化碳,过滤后得到滤液为饱和食盐水,都可循环利用,
故答案为:二氧化碳和饱和食盐水;
(5)索尔维法缺点:大量CaCl2用途不大,NaCl利用率只有70%,约有30%的NaCl留在母液中.
侯氏制碱法的优点:把合成氨和纯碱两种产品联合生产,提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本.保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高到96%;NH4Cl可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气CO转化成CO2,减少无用的氯化钙生成,
故答案为:使NH4Cl析出,可做氮肥;减少无用的CaCl2生成,原料NaCl充分利用.
举一反三
下列物质的制备,符合工业生产实际的是(  )
A.将氯气通入澄清石灰水中制漂白粉
B.纯碱工业中将氨气与二氧化碳先后通入饱和食盐水中,生成碳酸氢钠沉淀
C.将氢气和氯气混合后点燃,产物用水吸收制备盐酸
D.将SO2和O2的混合气加压后,通过接触室制备SO3
题型:崇明县一模难度:| 查看答案
联碱法(候氏制碱法)和氨碱法的生产流程简要表示如下图:

魔方格

(1)X是______,Y是______(填化学式);______.
(2)Z中除了溶解的氨气、食盐外,其它溶质还有Na2CO3、______(写化学式);排出液中的溶质除了氢氧化钙外,还有CaCl2、______.
(3)从理论上分析,在氨碱法生产过程中______(填“需要”、“不需要”)补充氨气,对比于氨碱法,指出“联碱法”的一项优点______.
(4)由“联碱法”从母液中提取氯化铵晶体的过程推测,以下结论正确是______
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.
(5)取联碱法生产的纯碱样品(设其中的杂质不与盐酸反应)11.0g配成250.0mL溶液,取25.0mL溶液用1.00mol/L的标准盐酸滴定,消耗盐酸20.0mL.请计算纯碱样品的纯度,写出计算过程.
题型:肇庆二模难度:| 查看答案
我国化学家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质,运用CO2+NH3+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl的反应原理制备纯碱.下面是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图:
气体A的饱和溶液A和食盐的饱和溶液悬浊液晶体纯碱
则下列叙述错误的是(  )
题型:不详难度:| 查看答案
题型:西城区一模难度:| 查看答案
A.A气体是NH3,B气体是CO2
B.把纯碱及第Ⅲ步得到的晶体与某些固体酸性物质(如酒石酸)混合可制得发酵粉
C.纯碱可广泛地用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业中
D.第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶
工业上以粗食盐(含有少量Ca2+、Mg2+杂质)、氨、石灰石等为原料,可以制备Na2CO3.其过程如图1所示.

魔方格

请回答:
(1)在处理粗盐水的过程中,可加入石灰乳和纯碱作为沉淀剂,则所得滤渣的成分除过量的沉淀剂外还有______.
(2)将CaO投入含有大量的NH4Cl的母液中,能生成可循环使用的NH3,该反应的化学方程式是______.
(3)向饱和食盐水中首先通入的气体是______,过程Ⅲ中生成NaHCO3晶体的反应的化学方程式是______.
(4)碳酸钠晶体失水的能量变化示意图如图2:
Na2CO3•H2O (s) 脱水反应的热化学方程式是______.
(5)产品纯碱中常含有NaCl.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b g固体.则该产品中Na2CO3的质量分数是______.
(6)熔融Na2CO3可作甲烷--空气燃料电池的电解质,该电池负极的反应式是______.
我国化学侯德榜(如图)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:
魔方格

沉淀池中四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水)表
题型:不详难度:| 查看答案
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温度溶解度盐0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃
NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8
NH4HCO311.915.821.027.0-①---
NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4-
NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3