Question

[化学-选修2：化学与技术]碳酸钠的用途很广，可用做冶金、纺织、漂染等工业的基本原料。请根据题意回答下列问题：

Ⅰ．世界最早工业生产碳酸钠的方法是路布兰（N.Leblanc）法。其流程如下：

（1）流程I的另一产物是____，流程Ⅱ的反应分步进行：a.

b.Na₂S与石灰石发生复分解反应，总反应方程式可表示为__________________。

Ⅱ．1862年，比利时人索尔维（ErnestSolvay）用氨碱法生产碳酸钠。反应原理如下：

20℃时一些物质在水中的溶解度/g•(100gH₂O)

（2）氨碱法生成纯碱的原料是____________，可循环利用的物质有____________。

（3）饱和NaCl溶液通NH₃和CO₂能生成NaHCO₃的原因有：_________、__________、_________。

Ⅲ．我国化工专家侯德榜研究出联合制碱法，其反应原理和氨碱法类似，但将制氨和制碱联合，提高了原

料利用率。

（4）生产中需向分离出NaHCO₃后所得的溶液中加入NaCl固体并通入NH₃，在________（填温度范围）下析出________（填化学式）。

Answer

36．(1)HCl Na2SO4＋4C ＋CaCO3 Na2CO3＋CaS＋4CO↑

(2)食盐、石灰石、NH3 CaO、NH3、CO2、NH4Cl

(3)反应体系中NaHCO3溶解度最小，反应消耗水，NaHCO3相对分子质量最大

(4) 0~10℃ NH4Cl

【解析】

试题分析：（1）根据流程图分析可知，反应物为NaCl(s)和浓硫酸，生成物是Na2SO4，利用的是难挥发性酸制挥发性酸，则流程I的另一产物是HCl，流程Ⅱ的反应分步进行：a.Na2SO4+4C Na2S+4CO↑, b.Na2S与石灰石发生复分解反应，Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS，a+b即得总反应，所以总反应方程式可表示为Na2SO4＋4C ＋CaCO3 Na2CO3＋CaS＋4CO↑。

（2）根据题给流程图可知，①在NH3饱和的NaCl液中通入CO2制得的NaHCO3和NH4Cl；②再将NaHCO3焙烧制得纯碱，CO2循环使用，③析出小苏打的母液（NH4Cl溶液）中加入生石灰，NH3循环使用。CO2由煅烧石灰石获得，所以氨碱法生成纯碱的原料是食盐、石灰石、NH3，石灰石煅烧生成CaO和CO2，CaO与水反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2 与NH4Cl反应生成氨气，所以可循环利用的物质有CaO、NH3、CO2、NH4Cl。

（3）根据题给信息，饱和NaCl溶液通NH3和CO2能生成NaHCO3的原因有反应体系中NaHCO3溶解度最小，反应消耗水，NaHCO3相对分子质量最大。

（4）要想循环利用NH4Cl，根据溶解度—温度曲线，NH4Cl在0~10℃时溶解度最小，则向分离出NaHCO3后所得的溶液中加入NaCl固体并通入NH3，在0~10℃下析出NH4Cl。

考点：考查工业制碱法。