Question

1．在纖維解離階段需要用到大量純堿，我國化學(xué)家侯德榜改進國外的氨堿法純堿生產(chǎn)工藝，創(chuàng)造了侯氏制堿法，又叫聯(lián)堿法，圖為兩種方法的對比：

（1）沉淀池中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl．
（2）X是CO₂，Y是NH₃（填化學(xué)式）．
（3）相比氨堿法，侯氏制堿法有以下優(yōu)點，你認為其中正確的是AD．
A．NaCl不再棄去，而是參與循環(huán)
B．不需要氨氣即可制得碳酸鈉
C．生產(chǎn)過程中部分反應(yīng)產(chǎn)物可作為原料循環(huán)使用
D．副產(chǎn)品是一種氮肥
E．反應(yīng)不需要加熱，可節(jié)約能源
（4）氨堿法排出液W中的溶質(zhì)除有氫氧化鈣外，還有CaCl₂，侯氏制堿法中Z除了溶解氨氣、食鹽外，其他溶質(zhì)還有Na₂CO₃；從沉淀池中得到的NaHCO₃中含有少量的NH₄HCO₃，但不會影響產(chǎn)品Na₂CO₃的純度，原因是NH₄HCO₃受熱分解無殘留．
（5）根據(jù)侯氏制堿法從母液中提取氯化銨晶體的過程推測，所得結(jié)論正確的是bd．
a．常溫時氯化銨的溶解度比氯化鈉的小
b．通入氨氣的目的是使氯化銨更多地析出
c．加入食鹽細粉的目的是提高Na⁺的濃度，促進碳酸氫鈉結(jié)晶析出
d．氯化銨的溶解度受溫度影響比氯化鈉大
（6）你認為工業(yè)上可否用氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)來制備碳酸鈉，簡要說明理由不可以，用氫氧化鈉制備碳酸鈉成本過高，得不償失．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)生產(chǎn)流程聯(lián)堿法和氨堿法生產(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；
（2）聯(lián)堿法生產(chǎn)流程圖中分析循環(huán)Ⅱ中是碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳氣體；氨堿法的生產(chǎn)流程中循環(huán)Ⅰ是氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣與銨鹽反應(yīng)生成的氨氣；
（3）相比氨堿法，侯氏制堿法有氯化鈉的利用率加大，副產(chǎn)品有氮肥；
（4）聯(lián)堿法母液主要是氯化銨、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉；Z中除了溶解的氨氣、食鹽外，其它溶質(zhì)還有氯化銨、碳酸鈉；氨堿法排出液中的溶質(zhì)除了氫氧化鈣外，還有氫氧化鈣和氯化銨反應(yīng)生成的氯化鈣，氯化鈉；NH₄HCO₃受熱分解；
（5）向母液中通氨氣作用有增大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；加入食鹽細粉目的是提高Cl^-的濃度，使氯化氨析出；
（6）根據(jù)生產(chǎn)成本分析．

解答 解：（1）依據(jù)流程圖分析可知，生產(chǎn)流程聯(lián)堿法和氨堿法生產(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，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl；
故答案為；NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（2）聯(lián)堿法生產(chǎn)流程圖中分析循環(huán)Ⅱ中是碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳氣體；氨堿法的生產(chǎn)流程中循環(huán)Ⅰ是氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與銨鹽反應(yīng)生成的氨氣可以循環(huán)使用；
故答案為：CO₂； NH₃；
（3）A．相比氨堿法，侯氏制堿法中氯化鈉的利用率提高，A正確；
B．氨堿法，侯氏制堿法都需要氨氣，B錯誤；
C．氨堿法，侯氏制堿法生產(chǎn)過程中都有部分反應(yīng)產(chǎn)物可作為原料循環(huán)使用，C錯誤；
D．侯氏制堿法副產(chǎn)品是一種氮肥，原料利用充分，D正確；
E．兩種方法中煅燒都需要加熱，E錯誤；
故答案為：AD；
（4）依據(jù)兩個過程中的物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)分析，聯(lián)堿法母液主要是氯化銨、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉；Z中除了溶解的氨氣、食鹽外，其它溶質(zhì)還有氯化銨、碳酸鈉；氨堿法排出液中的溶質(zhì)除了氫氧化鈣外，還有氫氧化鈣和氯化銨反應(yīng)生成的氯化鈣，氯化鈉；NH₄HCO₃受熱分解為氨氣、二氧化碳均為氣體；
故答案為：CaCl₂；Na₂CO₃； NH₄HCO₃受熱分解無殘留；
（5）a．常溫時氯化銨的溶解度比氯化鈉大，a錯誤；
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，b正確；
c．加入食鹽細粉目的是提高Cl^-的濃度，促進氯化銨結(jié)晶析出，c錯誤；
d．氯化銨的溶解度受溫度影響比氯化鈉大，d正確；
故答案為：bd；
（6）氫氧化鈉制備碳酸鈉的成本過高，故不可以；
故答案為：不可以，用氫氧化鈉制備碳酸鈉成本過高，得不償失．

點評 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．