Question

（07年海南卷） 純堿是一種重要的化工原料。目前制堿工業(yè)主要有“氨堿法”和“聯(lián)合制堿法”兩種工藝。請按要求回答問題：

（1）“氨堿法”產(chǎn)生大量CaCl₂廢棄物，請寫出該工藝中產(chǎn)生CaCl₂的化學(xué)方方程式_______。

（2）寫出“聯(lián)合制堿法”有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：                       ；

（3）CO₂是制堿工業(yè)的重要原料，“聯(lián)合制堿法”與“氨堿法”中CO₂的來源有何不同_____。

（4）綠色化學(xué)的重要原則之一是提高反應(yīng)的原子利用率。根據(jù)“聯(lián)合制堿法”總反應(yīng)，列出計算原子利用率的表達式：

原子利用率（%）=                                      。

Answer 1

答案：

（1）2NH₄Cl +(OH)₂ CaCl₂ +2NH₃↑+2H₂O

（2）NH₃ +H₂O +CO₂ +NaCl＝NaHCO₃↓+ NH₄Cl

       2NaHCO₃Na₂CO₃ +CO₂↑+H₂O

（3）前者的CO₂ 來自合成氨廠，后者的CO₂ 來自煅燒石灰石。

（4）×100％＝100％

解析：

（1） 氨堿法中為回收氨而使石灰乳與副產(chǎn)物氯化銨反應(yīng)，從而產(chǎn)生大量CaCl₂廢渣。2NH₄Cl + Ca(OH)₂=CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑

（2）聯(lián)合制堿法的主要化學(xué)反應(yīng)為：NaCl(飽和)+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl     2NaHCO₃ Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

（3）氨堿法的CO₂來源于石灰石的煅燒，“聯(lián)合制堿法”的CO₂來源于合成氨工業(yè)的廢氣。

（4）聯(lián)合制堿法原子利用率的表達式：

        

        

 從原子利用率的表達式可以看出“聯(lián)合制堿法”使原料得到充分利用，優(yōu)于氨堿法。聯(lián)合制堿法的創(chuàng)始人侯德榜早在上世紀初就具有綠色化學(xué)的思想觀念就更值得我們學(xué)習(xí)。目前制堿工業(yè)采用“氨堿法”工藝的按照綠色化學(xué)的原則就應(yīng)努力將CaCl₂變?yōu)橛杏玫漠a(chǎn)品，如用它生產(chǎn)“溶雪劑”、“干燥劑”等產(chǎn)品。該題既考查了教材中的核心知識又考查了對不同生產(chǎn)工藝進行分析比較的能力，而且融合了化學(xué)工業(yè)最新的發(fā)展理念。