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纯碱在日常生活和工业生产中用途广泛,需求量很大,因此纯碱的制备一直是科学家工作的一个重要方面.19世纪欧洲有个吕布兰制碱法,其主要反应原理是:

Na2SO4+2CNa2S+2CO2

Na2S+CaCO3CaS+Na2CO3

这种方法的最大缺点是:①此反应是高温固体反应,不能连续生产;②浪费原料,CO2不能回收利用;③污染环境,CaS没有任何用处,只能抛至野外.由于这些缺点的存在和后来化学工业的发展,吕布兰法被索尔维法代替.索尔维法的生产流程如下:

索尔维法能实现连续生产,但其食盐利用率只有70%,且所得副产品CaCl2没有用处,污染环境.

我国化学家侯德榜经过一年的努力,做了500多次循环实验,终于设计出新的制碱工艺,于1943年11月在完成实验室规模的流程实验基础上,在工厂顺利试产,食盐的利用率达96%以上,得到了纯碱和氯化铵两种重要产品.氯化铵主要用作氮肥.侯德榜制碱法的原理是:

①在30~50℃的饱和食盐水中,先通入氨至饱和再通入二氧化碳得到碳酸氢钠沉淀;

②过滤,将滤渣加热而得到产品;

③滤液中加入细食盐末,在10~15℃,使NH4Cl沉淀,过滤,滤液为饱和食盐水.

据此回答下列问题:

(1)标出反应Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑的电子转移方向和数目.

(2)写出索尔维制碱法的各步反应的化学反应方程式:

①________;②________;

③________;④________.

(3)写出侯德榜制碱法第①步反应的化学反应方程式________.

(4)在索尔维制碱法中________物体可循环利用.

(5)在侯德榜制碱法中________物体可循环利用.

答案:
解析:

  

  解析:本题根据化工生产的实际和发展过程来设置习题,重点考查学生书写化学反应方程式的能力和对化工生产原料循环利用的了解和判断.


提示:

对近代工业中三种制碱方法做到熟练掌握,熟记反应原理,通过比较去解决实际问题.


练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

纯碱在日常生活和化学工业中用途很广,如用于硬水软化、洗涤剂生产、食品加工、石油精炼、粗盐精制、玻璃制造等领域.工业上以食盐、氨气(主要由合成氨厂提供)和二氧化碳为主要原料生产纯碱.其流程如下:根据以上信息回答下列问题.
(1)盐水精制的过程是除去溶液中各种杂质的过程.为将盐水中含有的Ca2+、Mg2+等沉淀,可以向其中加入过量纯碱.此时将混合液中不溶物除去的方法是
过滤
过滤
;溶液中多余的纯碱可以加
盐酸
盐酸
试剂来除去.
(2)上述工艺流程中,加压条件下通入二氧化碳进行碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是
碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大
碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大

(3)在氨碱工业的历史上,如何处理流程中剩余的滤液,出现了两种工艺:一是“索尔维法”,即在滤液中加入石灰水;二是我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”,即在滤液中加入适量氯化钠晶体.
①“索尔维法”中,滤液加石灰水前先要加热,原因是
防止加入石灰水时产生碳酸钙沉淀
防止加入石灰水时产生碳酸钙沉淀

②“联合制碱法”中,可以循环利用的物质是
NaCl
NaCl
 (用化学式表示).
(4)若采用上述流程生产106吨纯碱,则理论上通入的二氧化碳的体积(标准状况下)不得少于
4.48×107
4.48×107
L(不考虑二氧化碳的回收利用).

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

纯碱在日常生活和工业生产中用途广泛,需求量很大,因此纯碱的制备一直是科学家工作的一个重要方面。19世纪欧洲有个吕布兰制碱法,其主要反应原理是:

Na2SO4+2C Na2S+2CO2

Na2S+CaCO3====CaS+Na2CO3

这种方法的最大缺点是:①此反应是高温固体反应,不能连续生产;②浪费原料,CO2不能回收利用;③污染环境,CaS没有任何用处,只能抛至野外。由于这些缺点的存在和后来化学工业的发展,吕布兰法被索尔维法代替。索尔维法的生产流程如下:

索尔维法能实现连续生产,但其食盐利用率只有75%,且所得副产品CaCl2没有用处,污染环境。

我国化学家侯德榜经过一年的努力,做了500多次循环实验,终于设计出新的制碱工艺,于1943年11月在完成实验室规模的流程实验基础上,在工厂顺利试产,食盐的利用率达96%以上,得到了纯碱和氯化铵两种重要产品。氯化铵主要用作氮肥。侯德榜制碱法原理是:

①在30~50 ℃的饱和食盐水中,先通入氨至饱和,再通入二氧化碳得到碳酸氢钠沉淀;

②过滤,将滤渣加热而得到产品;

③滤液中加入细食盐末,在10~15 ℃,使NH4Cl沉淀,滤液为饱和食盐水。

据此回答下列问题:

(1)标出反应Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑的电子转移方向和数目。

(2)写出索尔维制碱法的各步反应的化学反应方程式:

①_________________________

②_________________________

③_________________________

④_________________________

(3)写出侯德榜制碱法第①步反应的化学方程式_________________________

(4)在索尔维制碱法中____________物质可循环利用。

(5)在侯德榜制碱法中____________物质可循环利用。

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(12分)Na2CO3俗称纯碱、苏打,NaHCO3俗称小苏打,两者在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用。某化学兴趣小组设计了如下实验来探究两者的某些性质。请你根据所学知识帮他们完成有关的设计和实验。

(1)甲同学测定两者的酸碱性:各取一定量的固体溶于水,配成相同浓度的溶液,测定其pH值,测定结果为Na2CO3、NaHCO3的pH分别为a和b(a、b均大于7)。

Ⅰ.测定溶液的pH值所用的主要仪器有:pH试纸、表面皿、         和标准比色卡。

Ⅱ.有关①100mL0.1mol·L-1NaHCO3、②100mL0.1 mol·L-1Na2CO3两种溶液的叙述不正确的是(    )

   A.溶液中水电离出的OH-个数:②>①     B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①

C.①溶液中:c(CO32-)>c(H­2CO3)         D.②溶液中:c(HCO3-)>c(H­2CO3)

(2)乙同学取一定量的碳酸钠溶液于试管中,滴加2~3滴酚酞试液,发现溶液变红,继续滴加BaCl2溶液,预计可观察到                             ,请你结合必要的离子方程式,应用平衡的观点解释有关现象的产生:                                      

(3)常温下,现有pH均为11的标签模糊的NaOH和Na2CO3溶液,则NaOH溶液中由水电离出来的OH-浓度为Na2CO3溶液中水电离出来OH-浓度的      倍。丙同学设计如下实验予以区别:各取1mL两种溶液加水稀释至1L,分别测定其pH。请问丙同学是如何判断哪瓶溶液为Na2CO3溶液?             ;丁同学各取1mL两种溶液,分别滴加少量AlCl3溶液观察有无沉淀或气体进行鉴别,则溶液滴加后同时产生沉淀和气体的反应离子方程式为                                        

(4)已知:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,不考虑其它因素影响,现将0.400 mol·L1的Na2CO3溶液和0.200 mol·L1的CaCl2溶液等体积混合,则混合后溶液中Ca2+浓度为     mol·L1

 

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年浙江省温州市龙湾区龙湾中学高二期中考试化学试卷(带解析) 题型:实验题

(12分)Na2CO3俗称纯碱、苏打,NaHCO3俗称小苏打,两者在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用。某化学兴趣小组设计了如下实验来探究两者的某些性质。请你根据所学知识帮他们完成有关的设计和实验。
(1)甲同学测定两者的酸碱性:各取一定量的固体溶于水,配成相同浓度的溶液,测定其pH值,测定结果为Na2CO3、NaHCO3的pH分别为a和b(a、b均大于7)。
Ⅰ.测定溶液的pH值所用的主要仪器有:pH试纸、表面皿、         和标准比色卡。
Ⅱ.有关①100mL0.1 mol·L-1NaHCO3、②100mL0.1 mol·L-1Na2CO3两种溶液的叙述不正确的是(   )

A.溶液中水电离出的OH-个数:②>①B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①
C.①溶液中:c(CO32-)>c(H­2CO3)D.②溶液中:c(HCO3-)>c(H­2CO3)
(2)乙同学取一定量的碳酸钠溶液于试管中,滴加2~3滴酚酞试液,发现溶液变红,继续滴加BaCl2溶液,预计可观察到                             ,请你结合必要的离子方程式,应用平衡的观点解释有关现象的产生:                                      
(3)常温下,现有pH均为11的标签模糊的NaOH和Na2CO3溶液,则NaOH溶液中由水电离出来的OH-浓度为Na2CO3溶液中水电离出来OH-浓度的      倍。丙同学设计如下实验予以区别:各取1mL两种溶液加水稀释至1L,分别测定其pH。请问丙同学是如何判断哪瓶溶液为Na2CO3溶液?             ;丁同学各取1mL两种溶液,分别滴加少量AlCl3溶液观察有无沉淀或气体进行鉴别,则溶液滴加后同时产生沉淀和气体的反应离子方程式为                                       
(4)已知:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,不考虑其它因素影响,现将0.400 mol·L1的Na2CO3溶液和0.200 mol·L1的CaCl2溶液等体积混合,则混合后溶液中Ca2+浓度为    mol·L1

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