碳酸鈉是一種重要的無機(jī)原料,人類歷史上先后誕生過三種主要的生產(chǎn)方法:
①路布蘭法:
②氨堿法
③侯氏制堿法:(制堿流程與②相同):
請回答:
(1)路布蘭法中所得的熔融物中含有NaAlO2雜質(zhì),需在高溫下通入煙道氣(主要含CO2)使之轉(zhuǎn)化為純堿與一種氧化物,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2NaAlO2+CO2 高溫 Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2 高溫 Na2CO3+Al2O3;此法的一大弊端是會排放出無色、刺激性氣味的混合氣體,其成分可能的化學(xué)式為CO2、SO2、HClSO2、HCl。
(2)相比氨堿法,侯氏制堿法的優(yōu)點(diǎn)是通過增大母液Ⅰ中的NH+4、Cl-濃度,從中回收了大部分的NH4Cl晶體,如圖為NaHCO3、NH4Cl與NaCl隨溫度變化的溶解度曲線圖,下列敘述正確的是 ADAD。
A.溶解度曲線圖中表示NH4Cl溶解度變化的是a曲線
B.實驗室模擬流程③冷卻結(jié)晶過程必須用到的儀器有蒸發(fā)皿、酒精燈、玻璃棒、溫度計等
C.回收過程中加入的鹽粉可以用NaCl,也可以用Na2CO3
D.母液Ⅱ可以返回制堿流程與銨鹽水混合,降低制備成本,提高原料利用率
(3)某化學(xué)興趣小組對侯氏制堿法進(jìn)行了改進(jìn)創(chuàng)新,請回答:
①為避免氣體泄漏造成的污染,小組直接采用碳酸氫銨固體(NH4HCO3,分解溫度30℃)與飽和食鹽水反應(yīng)。碳酸氫銨固體的制備過程是將壓縮二氧化碳通入濃氨水中,并在二氧化碳加壓下充分反應(yīng),寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 NH3+CO2+H2O=NH4HCO3↓NH3+CO2+H2O=NH4HCO3↓,如想得到較細(xì)小的碳酸氫銨晶體,處理反應(yīng)后的溶液下列措施不合理的是 ACAC。
A.用酒精燈直接加熱溶液使?jié)舛仍龃?br />B.迅速降低溶液的溫度
C.緩慢降低溶液的溫度
D.將溶液轉(zhuǎn)移至表面積更大的容器中冷卻
②為加快制備純堿的速度,小組改用微波法取代煅燒處理抽濾得到的NaHCO3固體,但發(fā)現(xiàn)固體上殘留的濾紙碎屑會在微波加熱時燃燒,導(dǎo)致實驗不安全,請采取簡單合理的措施使微波法變得可行 用玻璃纖維代替濾紙用玻璃纖維代替濾紙。
③為進(jìn)一步提純產(chǎn)品,小組將制得的20.8g純堿粗品配成100mL飽和水溶液,分成四等份置于燒杯中,分別加入不等量的無水乙醇,攪拌,立刻有白色晶體析出,抽濾、洗滌、干燥,并檢測純堿的產(chǎn)率,得表:
高溫
高溫
NH
+
4
實驗序號 | 無水乙醇加入量/mL | 碳酸鈉析出質(zhì)量/g | 產(chǎn)率 |
1 | 5 | 0.45 | 8.65% |
2 | 15 | 0.64 | 12.3% |
3 | 25 | 1.24 | 23.84% |
4 | 35 | 1.26 | 24.23% |
因為3、4組產(chǎn)率最大且?guī)缀跸嗟?,故從?jié)省試劑角度考慮加入25mL無水乙醇效果最佳,由于每組所取溶液為25mL,由此得出飽和溶液與無水乙醇的最佳體積比為1:1
因為3、4組產(chǎn)率最大且?guī)缀跸嗟?,故從?jié)省試劑角度考慮加入25mL無水乙醇效果最佳,由于每組所取溶液為25mL,由此得出飽和溶液與無水乙醇的最佳體積比為1:1
。【考點(diǎn)】純堿工業(yè)(侯氏制堿法).
【答案】2NaAlO2+CO2 Na2CO3+Al2O3;SO2、HCl;AD;NH3+CO2+H2O=NH4HCO3↓;AC;用玻璃纖維代替濾紙;因為3、4組產(chǎn)率最大且?guī)缀跸嗟龋蕪墓?jié)省試劑角度考慮加入25mL無水乙醇效果最佳,由于每組所取溶液為25mL,由此得出飽和溶液與無水乙醇的最佳體積比為1:1
高溫
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:12引用:1難度:0.4
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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)實驗室模擬侯氏制堿法的實驗原理和裝置正確的是( ?。?br />△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)。
下列說法錯誤的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/8 0:0:1組卷:120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( ?。?br />
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 評價 原料易得、設(shè)備簡單、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
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