純堿在紡織、肥皂、造紙、玻璃、火藥等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用,人類在制堿方法的工業(yè)化道路上不斷探索。
Ⅰ.“索爾維制堿法”以NaCl、NH3、CO2和水等為原料獲得NaHCO3和Na2CO3。已知:NaCl+NH3+CO2+H2O?NaHCO3↓+NIH4Cl。某化學(xué)小組用如圖1裝置進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。
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(1)裝置乙中盛放的是飽和NaHCO3溶液,其作用是 HCO-3+H+=CO2↑+H2OHCO-3+H+=CO2↑+H2O。(用離子方程式表示)
(2)裝置丙需控制溫度在30~35℃,溫度不宜過高的原因是 防止溫度過高氨氣、二氧化碳?xì)怏w從溶液中逸出防止溫度過高氨氣、二氧化碳?xì)怏w從溶液中逸出。
(3)裝置丙中產(chǎn)生NaHCO3沉淀,經(jīng)過濾、洗滌、灼燒,可以得到Na2CO3,其中檢驗(yàn)NaHCO3洗滌干凈的操作是 取最后一次洗滌濾液于試管中,滴入適量稀硝酸酸化,再滴入硝酸銀溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,則洗滌干凈取最后一次洗滌濾液于試管中,滴入適量稀硝酸酸化,再滴入硝酸銀溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,則洗滌干凈。
Ⅱ.我國(guó)近代化學(xué)工業(yè)的奠基人侯德榜先生,設(shè)計(jì)出“聯(lián)合制堿法”,提高了食鹽的轉(zhuǎn)化率,縮短了生產(chǎn)流程,減少了對(duì)環(huán)境的污染,工藝流程如圖2:
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已知:
①在101kPa時(shí),NH3、CO2的溶解度(氣體的壓力為101 kPa時(shí)溶解在1體積水中并換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積數(shù))如下表。部分鹽的溶解度曲線如下表。
HCO
-
3
HCO
-
3
溫度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | |
氣體在水中的溶解度 | NH3 | 1130 | 870 | 680 | 530 | 400 | 290 | 200 |
CO2 | 1.713 | 1.194 | 0.878 | 0.665 | 0.530 | 0.436 | 0.359 |
試回答下列問題:
(4)流程中先“氨化”再“碳酸化”的原因是
二氧化碳在水中溶解度小,氨氣在水中溶解度大,氨氣溶于水顯堿性利于二氧化碳的吸收,提高離子濃度,使之能夠析出更多NaHCO3
HCO
-
3
二氧化碳在水中溶解度小,氨氣在水中溶解度大,氨氣溶于水顯堿性利于二氧化碳的吸收,提高離子濃度,使之能夠析出更多NaHCO3
。HCO
-
3
(5)“侯氏制堿法”所得NH4Cl樣品中含有少量的NaCl和NaHCO3,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案提純NH4Cl樣品:將NH4Cl樣品溶解于水,
加入鹽酸至無氣泡產(chǎn)生,蒸發(fā)濃縮至有少量晶體析出,降溫結(jié)晶,過濾
加入鹽酸至無氣泡產(chǎn)生,蒸發(fā)濃縮至有少量晶體析出,降溫結(jié)晶,過濾
,冰水洗滌,低溫干燥(實(shí)驗(yàn)中必須用到的試劑:鹽酸)。【考點(diǎn)】純堿工業(yè)(侯氏制堿法).
【答案】+H+=CO2↑+H2O;防止溫度過高氨氣、二氧化碳?xì)怏w從溶液中逸出;取最后一次洗滌濾液于試管中,滴入適量稀硝酸酸化,再滴入硝酸銀溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,則洗滌干凈;二氧化碳在水中溶解度小,氨氣在水中溶解度大,氨氣溶于水顯堿性利于二氧化碳的吸收,提高離子濃度,使之能夠析出更多NaHCO3;加入鹽酸至無氣泡產(chǎn)生,蒸發(fā)濃縮至有少量晶體析出,降溫結(jié)晶,過濾
HCO
-
3
HCO
-
3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/7/17 8:0:9組卷:62引用:3難度:0.7
相似題
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1.以NaCl為原料,可制取純堿。Na2CO3可用侯氏制堿法制取,主要涉及如下反應(yīng):NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O,下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)室模擬侯氏制堿法的實(shí)驗(yàn)原理和裝置正確的是( )△A.制取CO2 B.制取NaHCO3 C.分離NaHCO3 D.制取Na2CO3 發(fā)布:2024/12/8 18:0:1組卷:160引用:5難度:0.8 -
2.“侯氏制堿法”的主要過程如圖(部分物質(zhì)已略去)。
下列說法錯(cuò)誤的是( )發(fā)布:2024/12/8 0:0:1組卷:122引用:4難度:0.7 -
3.氨堿法(索氏)和聯(lián)合制堿法(侯氏)是兩大重要的工業(yè)制堿法,下列表達(dá)正確的是( )
氨堿法 聯(lián)合制堿法 A 原料 食鹽、氨氣、生石灰 食鹽、氨氣、二氧化碳 B 副產(chǎn)物 氯化鈣 氯化銨 C 循環(huán)物質(zhì) 氨氣、二氧化碳 氯化鈉 D 評(píng)價(jià) 原料易得、設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗低 原料利用率高、廢棄物少 發(fā)布:2024/12/16 6:0:1組卷:38引用:2難度:0.8