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某校化学兴趣小组参观制碱厂后,获得以下信息并对相关问题进行研究。
【产品与原理】该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品--纯碱(Na2CO3)和化肥NH4Cl。
生产原理是:将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物,反应为:NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;分离出NaHCO3晶体,加热制得纯碱。
【生产流程】

【相关资料】
(1)NH4Cl
NH3↑+HCl↑
(2)已知20℃时有关物质的溶解度如下(气体指1体积水中能溶解的气体体积)
物质 NaCl NaHCO3 NH4Cl NH3 CO2
溶解度 36.0g 9.6g 37.2g 710 0.9
【问题讨论】:
(1)氨碱工业最关键的一步是:在加压的条件下不断向饱和的氨盐水中通入二氧化碳气体,溶液中会有碳酸氢钠晶体析出。试分析该流程需要加压条件的原因是:
增大CO2的溶解度
增大CO2的溶解度
。流程中加入过量氢氧化钠目的是
除去杂质氯化镁
除去杂质氯化镁
。操作Ⅱ的名称叫
过滤
过滤

(2)反应①中发生了两个反应,写出其中的一个化学方程式:
NaOH+HCl═NaCl+H2O
NaOH+HCl═NaCl+H2O

(3)反应③中得到纯碱的化学方程式为:
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

(4)上述生产流程中可循环使用的是
AB
AB
(填序号)。
A.气体C        B.溶液D       C.氢氧化镁      D.化肥NH4Cl
(5)在氨碱工业处理剩余的氯化铵溶液时。为何不直接蒸发结晶析出氯化铵固体?
氯化铵受热易分解
氯化铵受热易分解

【组成确定】
(6)称取一定质量的纯碱样品,经多次充分加热后,再称重,质量无变化,则样品中已无
NaHCO3
NaHCO3
(写化学式)。
(7)另取少量纯碱样品加入适量水,样品完全溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀。由上述实验可确定纯碱样品含有杂质
NaCl
NaCl
(写化学式)。
(8)某研究性学习小组对刚生产出的纯碱产品进行检测。取22克该样品于烧杯中,加水将其溶解,然后逐滴加入溶质质量分数为14.6%的稀盐酸并不断振荡。
首先发生的反应是:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;
然后发生的反应是:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
在上述过程中烧杯中溶液质量与加入稀盐酸质量的关系如图2所示。
请你根据图甲提供的信息,计算出反应产生的二氧化碳的质量
8.8g
8.8g
;计算该样品中纯碱的质量分数
96.4%
96.4%
(计算结果用百分数表示,保留到小数点后一位)

【答案】增大CO2的溶解度;除去杂质氯化镁;过滤;NaOH+HCl═NaCl+H2O;NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;AB;氯化铵受热易分解;NaHCO3;NaCl;8.8g;96.4%
【解答】
【点评】
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发布:2024/11/3 8:0:2组卷:146引用:1难度:0.5
相似题
  • 1.侯德榜是我国著名的化学家,为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献,他发明的侯氏制碱法大大提高了原料的利用率,其工艺流程大致如下图所示:

    (1)上述流程中,用到的原料有空气、焦炭、水、二氧化碳、
     
    等;
    (2)上述流程中,可循环利用的物质是
     

    (3)上述流程中,“一种氮肥”的化学式是
     

    发布:2024/11/15 8:0:2组卷:22引用:1难度:0.5
  • 2.侯德榜是我国著名的化学家,为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出的贡献,他发明的侯氏制碱法大大提高了原料的利用率,其工业流程大致如图:

    (1)上述流程中,用到的原料有空气、焦炭、水、二氧化碳以及
     

    (2)若上述流程中,“一种氮肥”指的是一种铵态氮肥,则其化学式是
     

    (3)上述流程中,为了节约成本,可循环利用的物质是
     

    发布:2024/11/15 8:0:2组卷:147引用:2难度:0.5
  • 3.海洋是人类宝贵的自然资源,海水“晒盐”和海水“制碱”体现了人类利用和改造自然的智慧,请根据粗盐“制碱”的流程图(如图)回答问题:

    (1)步骤Ⅰ除杂中,常见的方法有两种:一是物理方法,即用NaCl溶液浸洗粗盐,溶解除去其中的可溶性杂质,则浸洗溶液应选用NaCl的
     
    (填“饱和”或“不饱和”)溶液;二是化学方法,操作步骤依次为:加水溶解→加过量试剂①→加过量试剂②→过滤→加适量盐酸,以下试剂①②组合选用合理的是
     

    A.①Ca(OH)2②Na2CO3
    B.①Na2CO3②Ca(OH)2
    C.①KOH②Na2CO3
    D.①NaOH②Na2CO3
    (2)步骤Ⅲ先向饱和食盐水中通入氨气,再通入二氧化碳,这样做的目的是
     
    ,写出步骤Ⅲ反应的化学方程式
     

    (3)步骤Ⅳ发生的反应属于
     
    反应(填基本反应类型)。
    (4)我国化学家侯德榜创立的联合制碱法的优点有
     

    A.无“索尔维氨碱法”中的废弃物CaCl2生成,有利于保护环境
    B.大大提高了食盐的利用率,节约了成本
    C.将“制碱”与制氨生产联合起来,同时析出的NH4Cl晶体可用作复合肥

    发布:2024/12/24 10:30:2组卷:546引用:9难度:0.5
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