Question

【题目】【化学—选修2：化学与技术】

NaCl是价廉且应用广泛的化工业原料，例如应用于纯碱工业、氯碱工业、氯酸钾工业、肥皂工业等。

（1）19世纪60年代氨碱法是纯碱工业广泛使用的方法，20世纪20年代以后被联合制碱法逐渐取代。

①请写出以NaCl为原料利用氨碱法生产纯碱的化学方程式_____________________。

②在联合制碱法中，纯碱工厂与______________工厂进行联合生产，以方便的获得原料_________________。

③在联合制碱法中循环使用，而在氨碱法中循环使用率不高的物质是_______________。

（2）氯酸钾是重要的化工业产品，在火柴、炸药、雷管、焰火等制造中有重要应用，工业中首先通过电解热食盐水制得氯酸钠，再加入一定量的氯化钾即可得到氯酸钾沉淀。

①在火柴、炸药、雷管、焰火的制造过程中大量使用氯酸钾，主要应用氯酸钾的___________性。

②请写出电解食盐水生产氯酸钠的化学方程式__________________。该工艺过程中使用的装置与氯碱工业中使用的装置主要区别有____________________（请答出两点）。

（3）在肥皂的工业生成过程中，也要使用NaCl的目的是_______________________。

Answer 1

【答案】（1）①NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O②合成氨 NH3、CO2 ③CO2 NaCl

（2）①强氧化 ②NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑ 需要加热恒温控制、没有离子交换膜

（3）加入食盐使肥皂析出 有利于肥皂的析出

【解析】

试题分析：（1）①氨气溶于水所得氨水呈碱性，比水更易吸收二氧化碳，向饱和的氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳，析出碳酸氢钠晶体，加热碳酸氢钠晶体可制得纯碱，上述反应的化学方程式分别为：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；②在联合制碱法中，联合制碱法包括两个过程：第一个过程与氨碱法相同，将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀，经过滤、洗涤得NaHCO3微 小晶体，再煅烧制得纯碱产品，放出的二氧化碳气体可回收循环使用，其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液，第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀 出氯化铵晶体，在低温条件下，向滤液中加入细粉状的氯化钠，并通入氨气，可以使氯化铵单独结晶沉淀析出，经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品，纯碱工厂与合 成氨工厂进行联合生产，以便获得原料NH3、CO2；③氨碱法的最大缺点在于原料食盐的利用率只有72%～74%，联合制碱法最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上，此外氨碱法与联合制碱法相比，CO2循环使用率也不高。

（2）①处于高价的元素具有氧化性，氯酸钾中氯元素的化合价为+5价，在火柴、炸药、雷管、焰火的制造过程中分解生成氯化钾和氧气，氯元素化合价降低，表现强氧化性；②化合价升高的氯元素被氧化，化合价由-1价升高到+5价，化合价降低的氢元素被还原，化合价由+1价降低到0价，根据氧化还原反应得失电子数相等，反应为：NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑；电解氯化钠溶液控制条件可以得到氯酸钠和氢气，该过程中要控制好温度且不再需要离子交换膜，与氯碱工业制备氯气和氢氧化钠有较大的区别。

（3）工业上制肥皂时，为了使肥皂和甘油充分分离，常向皂化锅中慢慢加入食盐颗粒，将高级脂肪酸钠从混合液中析出。