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    某校学生在实验室中设计了如下装置,模拟侯德榜制碱法,获得碳酸氢钠晶体,反应原理可用如下化学方程式表示:NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓,依据此原理,再将碳酸氢钠晶体加热分解而制得碳酸钠晶体,其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液,且二者均已达到饱和:
    (1)A装置的名称是:______.C装置中稀硫酸的作用为:______,使用球形干燥管的目的是:______.
    (2)下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据(g/100g水)
    0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃
    NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0
    NaHCO3 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 14.5
    NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4
    参照表中数据,请分析B装置中使用冰水是因为______.
    (3)该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,指导教师指出应在______装置之间(填写字母)连接一个盛有______的洗气装置,其作用是______.
    (4)若该校学生进行实验时,所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g,则NaHCO3的产率为______.
    魔方格

    本题信息:2009年清远模拟化学问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “某校学生在实验室中设计了如下装置,模拟侯德榜制碱法,获得碳酸氢钠晶体,反应原理可用如下化学方程式表示:NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓,依据此原理,...” 主要考查您对

工业生产纯碱

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  • 工业生产纯碱
工业生产纯碱:

纯碱(学名碳酸钠)实际上是盐,由于它在水中发生水解作用而使溶液呈碱性。纯碱易溶于水,呈强碱性,能提供
Na+离子。这些性质使它们被广泛地用于制玻璃、肥皂、纺织、印染、漂白、造纸、精制石油、冶金及其他化学工业等各部门中。
碳酸钠在自然界中存在相当广泛。一些生长在盐碱地和海岸附近的植物中含有碳酸钠,可以从植物的灰烬中提取;当冬季来临时,碱湖中所含的碳酸钠结晶析出,经过简单的加工就可以使用。
世界上最早是通过路布兰法实现了碳酸钠的工业生产。其生产原理是:
用硫酸将食盐转变成硫酸钠
NaCl+H2SO4NaHSO4+HCl↑NaCl+NaHSO4Na2SO4+HCl↑
将硫酸钠与木炭、石灰石一起加热,反应生成碳酸钠和硫化钙 
Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑   Na2S+CaCO3Na2CO3+CaS
存在原料利用不充分、成本较高、设备腐蚀严重等

氨碱法生产硫酸:

氨碱法是由比利时人索尔维发明的,所以,氨碱法也称为索尔维制碱法。氨碱法的原料也是氯化钠和碳酸钙,不同的是它还使用了炼焦的副产品氨。
原料:CaCO3、NaCl、NH3 
1.生成碳酸氢钠和氯气铵
将CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中 
NH3+CO2+H2O==NH4HCO3  NaCl+NH4HCO3==NaHCO3↓+NH4Cl 
2.抽取碳酸钠2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑
氨碱法生产原理:

氨碱法的优点:原料便宜易得,氨和部分二氧化碳可循环利用,产品纯度高,步骤简单。氨碱法的缺点:副产物氯化钙的处理问题,氯化钠的利用率低。 

联合制碱法:
 
我国化学侯德榜(下图)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:

(1)上述生产纯碱的方法称联合制碱法或侯德榜制碱法,副产品的一种用途为化肥或电解液或焊药等。
(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓或NH3+CO2+H2O=NH4HCO3     NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl。
(3)写出上述流程中X物质的分子式CO2
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了I 的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是过滤
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加稀硝酸和硝酸银溶液
(6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用是:
①增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出②使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
联合法综合利用了合成氨的原料,提高了氯化钠的利用率,减少了环境污染。
NH3、CO2都来自于合成氨工艺;这样NH4Cl就成为另一产品化肥。综合利用原料、降低成本、减少环境污染,NaCl利用率达96%。



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