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碳酸钠是一种重要的无机原料,人类历史上先后诞生过三种主要的生产方法:
①路布兰法:
②氨碱法
③侯氏制碱法:(制碱流程与②相同):
请回答:
(1)路布兰法中所得的熔融物中含有NaAlO2杂质,需在高温下通入烟道气(主要含CO2)使之转化为纯碱与一种氧化物,反应的化学方程式为
2NaAlO2+CO2
高温
Na2CO3+Al2O3
2NaAlO2+CO2
高温
Na2CO3+Al2O3
;此法的一大弊端是会排放出无色、刺激性气味的混合气体,其成分可能的化学式为CO2
SO2、HCl
SO2、HCl

(2)相比氨碱法,侯氏制碱法的优点是通过增大母液Ⅰ中的
NH
+
4
、Cl-浓度,从中回收了大部分的NH4Cl晶体,如图为NaHCO3、NH4Cl与NaCl随温度变化的溶解度曲线图,下列叙述正确的是
AD
AD


A.溶解度曲线图中表示NH4Cl溶解度变化的是a曲线
B.实验室模拟流程③冷却结晶过程必须用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、温度计等
C.回收过程中加入的盐粉可以用NaCl,也可以用Na2CO3
D.母液Ⅱ可以返回制碱流程与铵盐水混合,降低制备成本,提高原料利用率
(3)某化学兴趣小组对侯氏制碱法进行了改进创新,请回答:
①为避免气体泄漏造成的污染,小组直接采用碳酸氢铵固体(NH4HCO3,分解温度30℃)与饱和食盐水反应。碳酸氢铵固体的制备过程是将压缩二氧化碳通入浓氨水中,并在二氧化碳加压下充分反应,写出反应的化学方程式
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
,如想得到较细小的碳酸氢铵晶体,处理反应后的溶液下列措施不合理的是
AC
AC

A.用酒精灯直接加热溶液使浓度增大
B.迅速降低溶液的温度
C.缓慢降低溶液的温度
D.将溶液转移至表面积更大的容器中冷却
②为加快制备纯碱的速度,小组改用微波法取代煅烧处理抽滤得到的NaHCO3固体,但发现固体上残留的滤纸碎屑会在微波加热时燃烧,导致实验不安全,请采取简单合理的措施使微波法变得可行
用玻璃纤维代替滤纸
用玻璃纤维代替滤纸

③为进一步提纯产品,小组将制得的20.8g纯碱粗品配成100mL饱和水溶液,分成四等份置于烧杯中,分别加入不等量的无水乙醇,搅拌,立刻有白色晶体析出,抽滤、洗涤、干燥,并检测纯碱的产率,得表:
实验序号 无水乙醇加入量/mL 碳酸钠析出质量/g 产率
1 5 0.45 8.65%
2 15 0.64 12.3%
3 25 1.24 23.84%
4 35 1.26 24.23%
小组由此得出饱和溶液与无水乙醇的最佳体积比为1:1,试说明其判断的理由
因为3、4组产率最大且几乎相等,故从节省试剂角度考虑加入25mL无水乙醇效果最佳,由于每组所取溶液为25mL,由此得出饱和溶液与无水乙醇的最佳体积比为1:1
因为3、4组产率最大且几乎相等,故从节省试剂角度考虑加入25mL无水乙醇效果最佳,由于每组所取溶液为25mL,由此得出饱和溶液与无水乙醇的最佳体积比为1:1

【答案】2NaAlO2+CO2
高温
Na2CO3+Al2O3;SO2、HCl;AD;NH3+CO2+H2O=NH4HCO3↓;AC;用玻璃纤维代替滤纸;因为3、4组产率最大且几乎相等,故从节省试剂角度考虑加入25mL无水乙醇效果最佳,由于每组所取溶液为25mL,由此得出饱和溶液与无水乙醇的最佳体积比为1:1
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:13引用:1难度:0.4
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  • 1.以NaCl为原料,可制取纯碱。Na2CO3可用侯氏制碱法制取,主要涉及如下反应:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3
    Na2CO3+CO2↑+H2O,下列有关实验室模拟侯氏制碱法的实验原理和装置正确的是(  )
       
    A.制取CO2 B.制取NaHCO3 C.分离NaHCO3 D.制取Na2CO3

    发布:2024/12/8 18:0:1组卷:169引用:5难度:0.8
  • 2.“侯氏制碱法”的主要过程如图(部分物质已略去)。

    下列说法错误的是(  )

    发布:2024/12/8 0:0:1组卷:135引用:4难度:0.7
  • 3.氨碱法(索氏)和联合制碱法(侯氏)是两大重要的工业制碱法,下列表达正确的是(  )
    氨碱法 联合制碱法
    A 原料 食盐、氨气、生石灰 食盐、氨气、二氧化碳
    B 副产物 氯化钙 氯化铵
    C 循环物质 氨气、二氧化碳 氯化钠
    D 评价 原料易得、设备简单、能耗低 原料利用率高、废弃物少

    发布:2024/12/16 6:0:1组卷:38引用:2难度:0.8
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