Question

20．我國(guó)化學(xué)侯德榜改革國(guó)外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡(jiǎn)要表示如下：

（1）上述生產(chǎn)純堿的方法稱，副產(chǎn)品的一種用途為做化肥．
（2）沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓．
（3）寫出上述流程中X物質(zhì)的分子式CO₂．
（4）使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上，主要是設(shè)計(jì)了循環(huán)Ⅰ（填上述流程中的編號(hào)）的循環(huán)．從沉淀池中取出沉淀的操作是過濾．
（5）為了有效地除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，加入試劑的順序?yàn)閎c（選填a、b、c）．
a．先加NaOH，后加Na₂CO₃，再加BaCl₂
b．先加NaOH，后加BaCl₂，再加Na₂CO₃
c．先加BaCl₂，后加NaOH，再加Na₂CO₃
（6）為檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，其方法是取少量試樣溶于水后，再滴加硝酸酸化的硝酸銀，觀察產(chǎn)生白色沉淀．
（7）向母液中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通氨氣的作用有AC．
A．增大NH₄⁺的濃度，使NH₄Cl更多地析出
B．使NaHCO₃更多地析出
C．使NaHCO₃轉(zhuǎn)化為Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl純度．

Answer 1

分析 根據(jù)聯(lián)合制堿法的原料為氨氣、二氧化碳和飽和氯化鈉，反應(yīng)式為NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；主要的副產(chǎn)物為氯化銨，需要考慮氯化銨的回收利用，要提高原料的利用率，可以用循環(huán)使用的方法，
（1）工業(yè)制純堿法為侯氏制堿或聯(lián)合制堿法，主要副產(chǎn)品為NH₄Cl；
（2）飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳析出碳酸氫鈉晶體；
（3）碳酸氫鈉受熱易分解生成CO₂、水及純堿；
（4）循環(huán)Ⅰ中的氯化鈉有又返回到沉淀池；從固液混合物中分離出固體的方法為過濾；
（5）粗鹽樣品含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，除去鈣離子用碳酸鈉，除去鎂離子用氫氧根離子，除去硫酸根離子用鋇離子，由于加入的試劑均過量，則加入碳酸鈉溶液應(yīng)該放在氯化鋇溶液之后即可；
（6）檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉即檢驗(yàn)是否含氯離子，用硝酸酸化的硝酸銀即可；
（7）根據(jù)氨氣溶于水后生成氨水，氨水電離成銨根，增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來分析；同時(shí)通入氨氣使溶液堿性增強(qiáng)，使碳酸氫鈉轉(zhuǎn)換為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度．

解答 解：（1）題中方法由我們侯德邦所創(chuàng)，稱為侯氏制堿法，也稱為聯(lián)合制堿法，反應(yīng)方程式為NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，得到一摩爾的碳酸氫鈉同時(shí)得到一摩爾的氯化銨，故副產(chǎn)物為氯化銨，氯化銨可用來制作化肥，
故答案為：聯(lián)合制堿法；做化肥；
（2）沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳析出碳酸氫鈉晶體，反應(yīng)方程式為NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，
故答案為：NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（3）煅燒爐中為加熱碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，在聯(lián)合制堿法中二氧化碳是反應(yīng)的原料同時(shí)也是反應(yīng)的副產(chǎn)物，可以循環(huán)利用，所以X物質(zhì)的分子式為CO₂；故答案為：CO₂；
（4）循環(huán)Ⅰ是將未反應(yīng)的氯化鈉返回沉淀池中，從固液混合物中分離出固體的方法為過濾；
故答案為：循環(huán)Ⅰ，過濾；
（5）粗鹽樣品含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-，除去Ca²⁺用過量的Na₂CO₃溶液，除去Mg²⁺用氫氧根離子，除去SO₄^2-用鋇離子，由于加入的試劑均過量，則加入Na₂CO₃溶液應(yīng)該放在氯化鋇溶液之后，所以a錯(cuò)誤，bc正確；故選：bc；
（6）檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉即檢驗(yàn)是否含氯離子，可以取少量試樣溶于水后，用硝酸酸化的硝酸銀，觀察到若產(chǎn)生白色沉淀則說明有氯化鈉存在，故答案為：取少量試樣溶于水后，再滴加硝酸酸化的硝酸銀，觀察產(chǎn)生白色沉淀；
（7）氨氣溶于水后生成氨水，氨水電離成銨根，增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來，所以A正確；通入氨氣使溶液堿性增強(qiáng)，使碳酸氫鈉轉(zhuǎn)換為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度所以C正確，B錯(cuò)誤；
故答案為：AC．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考察了聯(lián)合制堿法的原料、反應(yīng)式以及副產(chǎn)物的回收利用，如何提高原料的利用率、檢驗(yàn)氯離子的方法是關(guān)鍵．