Question

碳酸钠广泛用于造纸、纺织、玻璃、洗涤剂、肥皂、制革等工业，是一种重要的化工原料。吕布兰、索尔维和侯德榜为碳酸钠的工业化生产作出了巨大贡献。

I、吕布兰法：1789年，法国医生吕布兰（N。Leblanc，1742﹣1806）以食盐、浓硫酸、木炭和石灰石为原料，开创了规模化工业制取碳酸钠的先河，具体流程如图：

（1）碳酸钠俗称_____。

（2）在高温条件下，②中发生两步反应，其中一步是Na₂SO₄和木炭生成Na₂S和CO，该反应的化学方程式为_____。

（3）③中“水浸”时通常需要搅拌，其目的是_____。

（4）不断有科学家对吕布兰法进行改进，是因为此法有明显不足，请写出一条不足之处_____。

Ⅱ、索尔维法：1892年，比利时工程师索尔维发明氨碱法制碳酸钠，又称索尔维法。原理如下：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl；2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O。

某兴趣小组采用下列装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠，进而制得碳酸钠。

实验操作如下：

①关闭K₁，打开K₂通入NH₃，调节气流速率，待其稳定后，打开K₁通入CO₂；

②待三颈烧瓶内出现较多固体时，关闭K₂停止通NH₃，一段时间后，关闭K₁停止通CO₂；

③将三颈烧瓶内的反应混合物过滤、洗涤、低温干燥，并将所得固体加热得到较纯的碳酸钠。

（5）装置中饱和NaHCO₃溶液的作用是除去CO₂中混有的HCl，反应的化学方程式为_____；

（6）装置中三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是_____，有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花，理由是_____

（7）实验过程中浓氨水滴在生石灰上可以得到大量氨气的原因是_____，这样制取氨气的优点是_____。

Ⅲ、制碱技术在很长一段时间内把持在英、法等西方国家手中。以“科技兴邦、实业救国”为巨大动力，我国化学工程专家侯德榜先生独立摸索出索尔维法并公布与众，又于1943年创造性地将制碱与制氨两种工艺联合起来，基本消除废弃物的排放，同时生产出碳酸钠和氯化铵两种产品，这就是著名的侯氏制碱法。

Answer

纯碱/苏打 Na2SO4+4CNa2S+4CO↑ 使反应物充分接触，有利于充分、迅速反应 产生的一氧化碳有毒，会污染环境 NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O 平衡装置内气压 避免氨气逸出污染环境 氧化钙与水反应放出大量热，分子运动加快，使得氨水挥发出大量氨气 操作简便

【解析】

（1）碳酸钠俗称为纯碱或苏打。

（2）在高温条件下，Na2SO4和木炭生成Na2S和CO，反应的化学方程式为Na2SO4+4CNa2S+4CO↑。

（3）③中的碳酸钠和硫化钙混合进行“水浸”时通常需要搅拌，其目的是使反应物充分接触，有利于充分、迅速反应。

（4）吕布兰法有明显不足，例如碳有高温条件下与硫酸钠反应产生的一氧化碳有毒，会污染环境或者是浓硫酸与氯化钠反应产生酸性氯化氢气体，污染环境。

（5）用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的HCl，氯化氢气体溶于水变成盐酸，盐酸与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。

（6）装置中三颈烧瓶上连接的长颈漏斗与大气相连通，故它的主要作用是平衡装置内气压，以免瓶内气压过大，把瓶塞弹出。在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花，可以吸收氨气，避免氨气逸出污染环境。

（7）实验过程中浓氨水滴在生石灰上可以得到大量氨气，原因是氧化钙与水反应放出大量热，分子运动加快，使得氨水挥发出大量氨气。这样制取氨气的优点是操作简便。