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    实验室制备纯碱的主要步骤是:①将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温
    度在30--35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HC03固体,②加料完毕后,继续保温30分钟,③静置、过滤得NaHC03晶体.④用少量蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧,制得Na2C03固体.
    四种盐在不回温度下的溶解度(g/l00g水)表

    魔方格
    0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 100℃
    NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 39.8
    NH4HCO3 11.9 15.8 21.0 27.0 -①
    NaHCO3 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4
    NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.3 77.3
    ①>35℃NH4HC03会有分解
    请回答:
    (1)反应温度控制在30-35℃,是因为______;为控制此温度范围,采取的加热方法为______.
    (2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是______;静置后只析出NaHCO3品体的原因是______.
    (3)洗涤NaHC03晶体的操作是______.
    (4)过滤所得的母液中含有的溶质______(以化学式表示).
    (5)写出本实验中制备纯碱的有关化学方程式______.
    (6)测试纯碱产品中NaHC03含量的方法是:准确称取纯碱样品W g,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加1-2滴酚酞指示剂,用物质的量浓度为c (mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色,所用HCl溶液体积为V1mL,再加1-2滴甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙,所用HC1溶液总体积为V2mL,写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式:______.
    本题信息:2009年江门一模化学问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “实验室制备纯碱的主要步骤是:①将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30--35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HC03固体,②加料完毕后,继续保温30分钟...” 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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