Question

1862年，比利时化学家索尔维发明了氨碱法制碱，1926年，我国化学家侯德榜创立了

更为进侯德榜制碱法，也叫联合制碱法，两种制碱的生产流程可简要表示如下图：

  

        氨碱法生产流程                        联合制碱法生产流程

（1）向沉淀池中通入CO₂和氨气时，应先通入氨气的原因是                              。

（2）沉淀池中发生反应的化学反应方程式是                                从沉淀池中分离沉淀的操作是         。

（3）氨碱法生产流程示意图中的Y是                  ，从原料到产品，氨碱法总反应过程用化学方程式表示，可写为                                。

（4）联合制碱法中从滤液中提取氯化铵晶体的过程推测，所得结论正确是    （选填编号）。

a．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小 

b．通入氨气能增大NH₄⁺的浓度，使氯化铵更多析出

c．加入食盐细粉能提高Na⁺的浓度， 使NaHCO₃结晶析出

d．通入氨气能使NaHCO₃转化为Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl纯度

（5）联合制碱法相比于氨碱法，氯化钠利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了循环Ⅰ，联合制碱法的另一项优点是                                                           。

（6）产品纯碱中含有碳酸氢钠，可以用加热分解的方法测定产品中纯碱的质量分数，已知样品质量为ag，加热至质量不再改变时称重为bg，则纯碱的质量分数为                。

Answer

（1）因为CO2溶解度小，而NH3易溶于水，先通入NH3有利于后面CO2的吸收(2分)

（2）NH3+CO2+NaCl+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl( 2分,无”↓”扣1分） 过滤(1分)

（3）NH3 ( 2分） CaCO3+2NaCl═Na2CO3+CaCl2( 2分)

（4）bd( 2分)

（5）避免产生大量的含有CaCl2的溶液,或节省石灰窑、蒸氨塔等设备。( 2分)

（6）( 2分)

【解析】

试题分析：（1）氨气溶解度大，通入氨气后使溶液显碱性，吸收二氧化碳的量增加；（2）沉淀池中氨气、二氧化碳和氯化钠反应生成碳酸氢钠晶体，过滤得碳酸氢钠；（3）沉淀池中的母液是氯化铵溶液，加入的氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和氯化铵反应生成氨气，将氨气在通入沉淀池中循环利用，故Y为氨气；从理论上分析，氨碱法生产过程中，母液中加入氧化钙，和水反应生成的氢氧化钙会和铵盐生成氨气，反应过程中氨气转化为铵盐，铵盐转化为氨气，氨气循环使用，不需要补充氨气；

NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；CaCO3═CaO+CO2↑；CaO+H2O═Ca（OH）2；Ca（OH）2+2NH4Cl═CaCl2+2NH3↑+2H2O；2NaHCO3═Na2CO3+H2O+CO2↑合并得到总化学方程式为：CaCO3+2NaCl═Na2CO3+CaCl2，故答案为： CaCO3+2NaCl═Na2CO3+CaCl2；（4）联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程中；a、常温时氯化铵的溶解度比氯化钠大，故a错误；b、通氨气作用有增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出和使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度，故b、d正确；c、加入食盐细粉目的是提高Cl-的浓度，促进氯化铵结晶析出，故c错误；（5）联合制碱法与氨碱法比较，其最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上，应用同量的食盐比氨碱法生产更多的纯碱．另外它综合利用了氨厂的二氧化碳和碱厂的氯离子，同时，生产出两种可贵的产品--纯碱和氯化铵．将氨厂的废气二氧化碳，转变为碱厂的主要原料来制取纯碱，这样就节省了碱厂里用于制取二氧化碳的庞大的石灰窑；将碱厂的无用的成分氯离子（Cl-）来代替价格较高的硫酸固定氨厂里的氨，制取氮肥氯化铵．从而不再生成没有多大用处，又难于处理的氯化钙，减少了对环境的污染，并且大大降低了纯碱和氮肥的成本，充分体现了大规模联合生产的优越性，（6）写出碳酸氢钠分解的化学方程式，设固体中含碳酸氢钠的质量为x，当反应掉2mol即168g碳酸氢钠时，固体质量减少62g，根据质量差法计算出固体中含碳酸氢钠的质量，用总质量减去碳酸氢钠的质量得固体中碳酸钠的质量，从而求出质量分数。

考点：本题考查了联碱法和氨碱法生产流程的原理比较和物质分析判断，纯碱制备的条件应用和服产物的提纯析出，反应过程中反应的原理分析和物质来源是解题的关键。