Question

1．在纤维解离阶段需要用到大量纯碱，我国化学家侯德榜改进国外的氨碱法纯碱生产工艺，创造了侯氏制碱法，又叫联碱法，图为两种方法的对比：

（1）沉淀池中主要反应的化学方程式NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl．
（2）X是CO₂，Y是NH₃（填化学式）．
（3）相比氨碱法，侯氏制碱法有以下优点，你认为其中正确的是AD．
A．NaCl不再弃去，而是参与循环
B．不需要氨气即可制得碳酸钠
C．生产过程中部分反应产物可作为原料循环使用
D．副产品是一种氮肥
E．反应不需要加热，可节约能源
（4）氨碱法排出液W中的溶质除有氢氧化钙外，还有CaCl₂，侯氏制碱法中Z除了溶解氨气、食盐外，其他溶质还有Na₂CO₃；从沉淀池中得到的NaHCO₃中含有少量的NH₄HCO₃，但不会影响产品Na₂CO₃的纯度，原因是NH₄HCO₃受热分解无残留．
（5）根据侯氏制碱法从母液中提取氯化铵晶体的过程推测，所得结论正确的是bd．
a．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠的小
b．通入氨气的目的是使氯化铵更多地析出
c．加入食盐细粉的目的是提高Na⁺的浓度，促进碳酸氢钠结晶析出
d．氯化铵的溶解度受温度影响比氯化钠大
（6）你认为工业上可否用氢氧化钠与二氧化碳反应来制备碳酸钠，简要说明理由不可以，用氢氧化钠制备碳酸钠成本过高，得不偿失．

Answer 1

分析 （1）依据生产流程联碱法和氨碱法生产流程中沉淀池中发生的反应是氨气、二氧化碳、水、氯化钠反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵；
（2）联碱法生产流程图中分析循环Ⅱ中是碳酸氢钠分解生成的二氧化碳气体；氨碱法的生产流程中循环Ⅰ是氧化钙和水反应生成氢氧化钙与铵盐反应生成的氨气；
（3）相比氨碱法，侯氏制碱法有氯化钠的利用率加大，副产品有氮肥；
（4）联碱法母液主要是氯化铵、碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠；Z中除了溶解的氨气、食盐外，其它溶质还有氯化铵、碳酸钠；氨碱法排出液中的溶质除了氢氧化钙外，还有氢氧化钙和氯化铵反应生成的氯化钙，氯化钠；NH₄HCO₃受热分解；
（5）向母液中通氨气作用有增大NH₄⁺的浓度，使NH₄Cl更多地析出和使NaHCO₃转化为Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl纯度；加入食盐细粉目的是提高Cl^-的浓度，使氯化氨析出；
（6）根据生产成本分析．

解答 解：（1）依据流程图分析可知，生产流程联碱法和氨碱法生产流程中沉淀池中发生的反应是氨气、二氧化碳、水、氯化钠反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，所以反应的化学方程式为：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl；
故答案为；NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（2）联碱法生产流程图中分析循环Ⅱ中是碳酸氢钠分解生成的二氧化碳气体；氨碱法的生产流程中循环Ⅰ是氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与铵盐反应生成的氨气可以循环使用；
故答案为：CO₂； NH₃；
（3）A．相比氨碱法，侯氏制碱法中氯化钠的利用率提高，A正确；
B．氨碱法，侯氏制碱法都需要氨气，B错误；
C．氨碱法，侯氏制碱法生产过程中都有部分反应产物可作为原料循环使用，C错误；
D．侯氏制碱法副产品是一种氮肥，原料利用充分，D正确；
E．两种方法中煅烧都需要加热，E错误；
故答案为：AD；
（4）依据两个过程中的物质发生的反应分析，联碱法母液主要是氯化铵、碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠；Z中除了溶解的氨气、食盐外，其它溶质还有氯化铵、碳酸钠；氨碱法排出液中的溶质除了氢氧化钙外，还有氢氧化钙和氯化铵反应生成的氯化钙，氯化钠；NH₄HCO₃受热分解为氨气、二氧化碳均为气体；
故答案为：CaCl₂；Na₂CO₃； NH₄HCO₃受热分解无残留；
（5）a．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠大，a错误；
b．通氨气作用有增大NH₄⁺的浓度，使NH₄Cl更多地析出和使NaHCO₃转化为Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl纯度，b正确；
c．加入食盐细粉目的是提高Cl^-的浓度，促进氯化铵结晶析出，c错误；
d．氯化铵的溶解度受温度影响比氯化钠大，d正确；
故答案为：bd；
（6）氢氧化钠制备碳酸钠的成本过高，故不可以；
故答案为：不可以，用氢氧化钠制备碳酸钠成本过高，得不偿失．

点评 本题考查了联碱法和氨碱法生产流程的原理比较和物质分析判断，纯碱制备的条件应用和产物的提纯析出，反应过程中反应的原理分析和物质来源是解题的关键，题目难度中等．