Question

20．1861年，比利時(shí)人索爾維以食鹽、石灰石和氨為原料，制得了碳酸鈉．這種制堿方法稱為氨堿法，其主要步驟是：
①在含氨的飽和氯化鈉溶液中通入CO₂制得NaHCO₃
②再將NaHCO₃焙燒制得純堿，CO₂循環(huán)使用
③析出小蘇打的母液中加入生石灰，NH₃循環(huán)使用
我國著名化學(xué)家侯德榜改革國外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡(jiǎn)要表示如下：

（1）上述生產(chǎn)純堿的方法稱聯(lián)合制堿法，副產(chǎn)品的一種用途為作化肥．
（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）向母液中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通氨氣的作用有增大銨根離子濃度，使氯化銨更多析出．
（5）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉檢驗(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：用硝酸酸化的硝酸銀，觀察產(chǎn)生白色沉淀．
（6）侯德榜制堿的方法與氨堿法相比，其優(yōu)點(diǎn)是把合成氨和純堿兩種產(chǎn)品聯(lián)合起來，降低了成本．

Answer 1

分析 將二氧化碳和氨氣、食鹽水加入沉淀池中，發(fā)生的反應(yīng)為NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，得到的沉淀在煅燒爐中發(fā)生反應(yīng)2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂，從而得到Na₂CO₃，煅燒過程中得到的X為CO₂要循環(huán)利用，母液中含有的銨根離子和堿反應(yīng)得到的氨氣也能循環(huán)利用，
（1）上述生產(chǎn)純堿的方法稱聯(lián)合制堿法，副產(chǎn)品是氯化銨；
（2）沉淀池中氯化鈉、二氧化碳、氨氣和水發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨；
（3）煅燒碳酸氫鈉生成碳酸鈉、二氧化碳和水，且二氧化碳能循環(huán)利用；
（4）銨根離子濃度越大越有利于氯化銨析出；
（5）用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn)氯離子；
（6）氨堿法：以食鹽（氯化鈉）、石灰石（經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳）、氨氣為原料來制取純堿，聯(lián)合制堿法：以食鹽、氨和二氧化碳（其中二氧化碳來自合成氨廠用水煤氣制取氫氣時(shí)的廢氣）為原料來制取純堿，氨堿法循環(huán)物質(zhì)：氨氣、二氧化碳，聯(lián)合制堿法循環(huán)物質(zhì)：氯化鈉，二氧化碳．

解答 解：將二氧化碳和氨氣、食鹽水加入沉淀池中，發(fā)生的反應(yīng)為NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，得到的沉淀在煅燒爐中發(fā)生反應(yīng)2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂，從而得到Na₂CO₃，煅燒過程中得到的X為CO₂要循環(huán)利用，母液中含有的銨根離子和堿反應(yīng)得到的氨氣也能循環(huán)利用，
（1）上述生產(chǎn)純堿的方法稱聯(lián)合制堿法，副產(chǎn)品是氯化銨，銨鹽可以作化肥，所以氯化銨能作化肥，
故答案為：聯(lián)合制堿法；作化肥；
（2）沉淀池中氯化鈉、二氧化碳、氨氣和水發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，反應(yīng)方程式為，
NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，故答案為：NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（3）煅燒碳酸氫鈉生成碳酸鈉、二氧化碳和水，且二氧化碳能循環(huán)利用，X為CO₂，故答案為：CO₂；
（4）母液中溶質(zhì)為氯化銨，向母液中通氨氣加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通入的氨氣和水反應(yīng)生成一水合氨，一水合氨電離出銨根離子，銨根離子濃度增大有利于析出氯化銨，
故答案為：增大銨根離子濃度，使氯化銨更多析出；
（5）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：用硝酸酸化的硝酸銀，觀察產(chǎn)生白色沉淀；
（6）氨堿法：以食鹽（氯化鈉）、石灰石（經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳）、氨氣為原料來制取純堿，聯(lián)合制堿法：以食鹽、氨和二氧化碳（其中二氧化碳來自合成氨廠用水煤氣制取氫氣時(shí)的廢氣）為原料來制取純堿，氨堿法循環(huán)物質(zhì)：氨氣、二氧化碳，聯(lián)合制堿法循環(huán)物質(zhì)：氯化鈉，二氧化碳，最大的優(yōu)點(diǎn)是把合成氨和純堿兩種產(chǎn)品聯(lián)合起來，降低了成本，
故答案為：把合成氨和純堿兩種產(chǎn)品聯(lián)合起來，降低了成本．

點(diǎn)評(píng) 本題考查聯(lián)合制堿法（侯氏）的原理，為高頻考點(diǎn)，明確流程圖中發(fā)生的反應(yīng)、物質(zhì)性質(zhì)、制取原理是解本題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷能力，注意通入氨氣和二氧化碳先后順序，題目難度不大．