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+Al2O32NaAlO2+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、HClSO2、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 ADAD。

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 ACAC。
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:
高温
高温
NH
+
4
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% |
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
。【考点】纯碱工业(侯氏制碱法).
【答案】2NaAlO2+CO2 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
高温
【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