Question

联碱法（侯氏制碱法）和氨碱法的生产流程简要表示如下：

完成下列填空：
（1）写出化学式：②

 

、③

 

．
（2）从理论上分析，氨碱法生产过程中

 

（选填“需要”、“不需要”）补充氨气，写出该工艺中生成CaCl₂的化学方程式

 

．
（3）对联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程进行分析，所得结论合理的是

 

．
a．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小
b．通入氨气可把碳酸氢钠转化为碳酸钠，防止碳酸氢钠析出
c．加入食盐细粉目的是提高Na⁺的浓度，促进碳酸氢钠结晶析出
（4）取“侯氏制碱法”生产的纯碱样品5.500g，配成500mL溶液，取25mL溶液用0.1000mol/L的标准盐酸滴定（设其中的杂质不与盐酸反应），用酚酞作指示剂，三次滴定消耗盐酸的平均量为25.00mL．计算样品中纯碱的质量分数

 

．（已知25℃时0.1mol/L的NaHCO₃溶液的pH约为8.3）某活动小组根据上述制碱原理，用如下所示装置（夹持装置省略）制备碳酸氢钠．

（5）实验时，须先从

 

管通入

 

气体，再从

 

管中通入

 

气体．
（6）有同学建议在甲装置的b管下端连接乙装置，目的是

 

．

Answer 1

考点：纯碱工业（侯氏制碱法）

专题：

分析：（1）联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，所以通入沉淀池中的是二氧化碳，母液中通入氨气再重新利用；
（2）氨碱法生产过程中，母液中加入氧化钙反应生成氢氧化钙会和铵盐生成氨气，反应过程中氨气转化为铵盐，铵盐转化为氨气，氨气循环使用，不需要补充氨气；
CaO与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与氯化铵反应生成氯化钙；
（3）a．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠大；
b．通入氨气铵根离子浓度增大促使氯化铵析出晶体；
c．加入食盐细粉目的是提高Cl^-的浓度；
（4）已知25℃时0.1mol/L的NaHCO₃溶液的pH约为8.3，则用酚酞作指示剂滴定时，发生的反应为Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，根据消耗的盐酸求出反应的碳酸钠的物质的量和质量，再求出纯碱的质量分数；
（5）向溶液中通氨气时要防止倒吸，则导管不能直接深入液面以下；由于二氧化碳的溶解度较小，要先通氨气；
（6）多孔球泡能增大二氧化碳与溶液接触面积．

解答： 解：（1）联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，所以通入沉淀池中的是二氧化碳，即②为CO₂，母液中通入氨气再重新利用，则③为NH₃；
故答案为：CO₂；NH₃；
（2）从理论上分析，氨碱法生产过程中，母液中加入氧化钙反应生成氢氧化钙会和铵盐生成氨气，反应过程中氨气转化为铵盐，铵盐转化为氨气，氨气循环使用，不需要补充氨气；
CaO与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与氯化铵反应生成氯化钙，则该工艺中生成CaCl₂的化学方程式Ca（OH）₂+2NH₄Cl═CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
故答案为：不需要；Ca（OH）₂+2NH₄Cl═CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（3）联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程中
a．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠大，故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，故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，故c错误；
故答案为：b；
（4）已知25℃时0.1mol/L的NaHCO₃溶液的pH约为8.3，则用酚酞作指示剂滴定时，发生的反应为Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，
则n（Na₂CO₃）=0.1000mol/L×0.025L×

500mL

25mL

=0.05mol，
m（Na₂CO₃）=nM=0.05mol×106g/mol=5.3g，
样品中纯碱的质量分数：

5.3g

5.5g

×100%=96.4%；
故答案为：96.4%；
（5）向溶液中通氨气时要防止倒吸，则导管不能直接深入液面以下，由于二氧化碳的溶解度较小，要先通氨气，则先由a管通入氨气，再由通入二氧化碳；
故答案为：a；氨气；b；二氧化碳；
（6）在甲装置的b管下端连接多孔球泡，能增大二氧化碳与溶液的接触面积，使二氧化碳充分溶解，故答案为：增大二氧化碳与溶液接触面积，使其充分反应．

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．