Question

聯(lián)堿法（侯氏制堿法）和氨堿法的生產(chǎn)流程簡要表示如下：

完成下列填空：
（1）寫出化學(xué)式：②

 

、③

 

．
（2）從理論上分析，氨堿法生產(chǎn)過程中

 

（選填“需要”、“不需要”）補(bǔ)充氨氣，寫出該工藝中生成CaCl₂的化學(xué)方程式

 

．
（3）對聯(lián)堿法中從母液中提取氯化銨晶體的過程進(jìn)行分析，所得結(jié)論合理的是

 

．
a．常溫時(shí)氯化銨的溶解度比氯化鈉小
b．通入氨氣可把碳酸氫鈉轉(zhuǎn)化為碳酸鈉，防止碳酸氫鈉析出
c．加入食鹽細(xì)粉目的是提高Na⁺的濃度，促進(jìn)碳酸氫鈉結(jié)晶析出
（4）取“侯氏制堿法”生產(chǎn)的純堿樣品5.500g，配成500mL溶液，取25mL溶液用0.1000mol/L的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定（設(shè)其中的雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)），用酚酞作指示劑，三次滴定消耗鹽酸的平均量為25.00mL．計(jì)算樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

 

．（已知25℃時(shí)0.1mol/L的NaHCO₃溶液的pH約為8.3）某活動小組根據(jù)上述制堿原理，用如下所示裝置（夾持裝置省略）制備碳酸氫鈉．

（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)，須先從

 

管通入

 

氣體，再從

 

管中通入

 

氣體．
（6）有同學(xué)建議在甲裝置的b管下端連接乙裝置，目的是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：純堿工業(yè)（侯氏制堿法）

專題：

分析：（1）聯(lián)堿法生產(chǎn)流程中沉淀池中發(fā)生的反應(yīng)是氨氣、二氧化碳、水、氯化鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨，所以通入沉淀池中的是二氧化碳，母液中通入氨氣再重新利用；
（2）氨堿法生產(chǎn)過程中，母液中加入氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鈣會和銨鹽生成氨氣，反應(yīng)過程中氨氣轉(zhuǎn)化為銨鹽，銨鹽轉(zhuǎn)化為氨氣，氨氣循環(huán)使用，不需要補(bǔ)充氨氣；
CaO與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與氯化銨反應(yīng)生成氯化鈣；
（3）a．常溫時(shí)氯化銨的溶解度比氯化鈉大；
b．通入氨氣銨根離子濃度增大促使氯化銨析出晶體；
c．加入食鹽細(xì)粉目的是提高Cl^-的濃度；
（4）已知25℃時(shí)0.1mol/L的NaHCO₃溶液的pH約為8.3，則用酚酞作指示劑滴定時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)為Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，根據(jù)消耗的鹽酸求出反應(yīng)的碳酸鈉的物質(zhì)的量和質(zhì)量，再求出純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）向溶液中通氨氣時(shí)要防止倒吸，則導(dǎo)管不能直接深入液面以下；由于二氧化碳的溶解度較小，要先通氨氣；
（6）多孔球泡能增大二氧化碳與溶液接觸面積．

解答： 解：（1）聯(lián)堿法生產(chǎn)流程中沉淀池中發(fā)生的反應(yīng)是氨氣、二氧化碳、水、氯化鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨，所以通入沉淀池中的是二氧化碳，即②為CO₂，母液中通入氨氣再重新利用，則③為NH₃；
故答案為：CO₂；NH₃；
（2）從理論上分析，氨堿法生產(chǎn)過程中，母液中加入氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鈣會和銨鹽生成氨氣，反應(yīng)過程中氨氣轉(zhuǎn)化為銨鹽，銨鹽轉(zhuǎn)化為氨氣，氨氣循環(huán)使用，不需要補(bǔ)充氨氣；
CaO與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與氯化銨反應(yīng)生成氯化鈣，則該工藝中生成CaCl₂的化學(xué)方程式Ca（OH）₂+2NH₄Cl═CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
故答案為：不需要；Ca（OH）₂+2NH₄Cl═CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（3）聯(lián)堿法中從母液中提取氯化銨晶體的過程中
a．常溫時(shí)氯化銨的溶解度比氯化鈉大，故a錯(cuò)誤；
b．通氨氣作用有增大NH₄⁺的濃度，使NH₄Cl更多地析出和使NaHCO₃轉(zhuǎn)化為Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl純度，故b正確；
c．加入食鹽細(xì)粉目的是提高Cl^-的濃度，促進(jìn)氯化銨結(jié)晶析出，故c錯(cuò)誤；
故答案為：b；
（4）已知25℃時(shí)0.1mol/L的NaHCO₃溶液的pH約為8.3，則用酚酞作指示劑滴定時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)為Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，
則n（Na₂CO₃）=0.1000mol/L×0.025L×

500mL

25mL

=0.05mol，
m（Na₂CO₃）=nM=0.05mol×106g/mol=5.3g，
樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

5.3g

5.5g

×100%=96.4%；
故答案為：96.4%；
（5）向溶液中通氨氣時(shí)要防止倒吸，則導(dǎo)管不能直接深入液面以下，由于二氧化碳的溶解度較小，要先通氨氣，則先由a管通入氨氣，再由通入二氧化碳；
故答案為：a；氨氣；b；二氧化碳；
（6）在甲裝置的b管下端連接多孔球泡，能增大二氧化碳與溶液的接觸面積，使二氧化碳充分溶解，故答案為：增大二氧化碳與溶液接觸面積，使其充分反應(yīng)．

點(diǎn)評：本題考查了聯(lián)堿法和氨堿法生產(chǎn)流程的原理比較和物質(zhì)分析判斷，純堿制備的條件應(yīng)用和產(chǎn)物的提純析出，反應(yīng)過程中反應(yīng)的原理分析和物質(zhì)來源是解題的關(guān)鍵，題目難度中等．