Question

1862年，比利時化學家索爾維發(fā)明了氨堿法制堿，1926年，我國化學家侯德榜創(chuàng)立了
更為進侯德榜制堿法，也叫聯(lián)合制堿法，兩種制堿的生產(chǎn)流程可簡要表示如下圖：
  
氨堿法生產(chǎn)流程                       聯(lián)合制堿法生產(chǎn)流程
（1）向沉淀池中通入CO₂和氨氣時，應先通入氨氣的原因是                             。
（2）沉淀池中發(fā)生反應的化學反應方程式是                                從沉淀池中分離沉淀的操作是        。
（3）氨堿法生產(chǎn)流程示意圖中的Y是                 ，從原料到產(chǎn)品，氨堿法總反應過程用化學方程式表示，可寫為                                。
（4）聯(lián)合制堿法中從濾液中提取氯化銨晶體的過程推測，所得結論正確是   （選填編號）。
a．常溫時氯化銨的溶解度比氯化鈉小 
b．通入氨氣能增大NH₄⁺的濃度，使氯化銨更多析出
c．加入食鹽細粉能提高Na⁺的濃度， 使NaHCO₃結晶析出
d．通入氨氣能使NaHCO₃轉化為Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl純度
（5）聯(lián)合制堿法相比于氨堿法，氯化鈉利用率從70%提高到90%以上，主要是設計了循環(huán)Ⅰ，聯(lián)合制堿法的另一項優(yōu)點是                                                          。
（6）產(chǎn)品純堿中含有碳酸氫鈉，可以用加熱分解的方法測定產(chǎn)品中純堿的質量分數(shù)，已知樣品質量為ag，加熱至質量不再改變時稱重為bg，則純堿的質量分數(shù)為               。

Answer 1

（1）因為CO₂溶解度小，而NH₃易溶于水，先通入NH₃有利于后面CO₂的吸收(2分)
（2）NH₃+CO₂+NaCl+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl( 2分,無”↓”扣1分） 過濾(1分)
（3）NH₃ ( 2分）  CaCO₃+2NaCl═Na₂CO₃+CaCl₂( 2分)
（4）bd( 2分)
（5）避免產(chǎn)生大量的含有CaCl₂的溶液,或節(jié)省石灰窯、蒸氨塔等設備。( 2分)
（6）( 2分)

解析試題分析：（1）氨氣溶解度大，通入氨氣后使溶液顯堿性，吸收二氧化碳的量增加；（2）沉淀池中氨氣、二氧化碳和氯化鈉反應生成碳酸氫鈉晶體，過濾得碳酸氫鈉；（3）沉淀池中的母液是氯化銨溶液，加入的氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和氯化銨反應生成氨氣，將氨氣在通入沉淀池中循環(huán)利用，故Y為氨氣；從理論上分析，氨堿法生產(chǎn)過程中，母液中加入氧化鈣，和水反應生成的氫氧化鈣會和銨鹽生成氨氣，反應過程中氨氣轉化為銨鹽，銨鹽轉化為氨氣，氨氣循環(huán)使用，不需要補充氨氣；
NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH4Cl；CaCO₃═CaO+CO₂↑；CaO+H₂O═Ca（OH）₂；Ca（OH）₂+2NH₄Cl═CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；2NaHCO₃═Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑合并得到總化學方程式為：CaCO₃+2NaCl═Na₂CO₃+CaCl₂，故答案為： CaCO₃+2NaCl═Na₂CO₃+CaCl₂；（4）聯(lián)堿法中從母液中提取氯化銨晶體的過程中；a、常溫時氯化銨的溶解度比氯化鈉大，故a錯誤；b、通氨氣作用有增大NH₄⁺的濃度，使NH₄Cl更多地析出和使NaHCO₃轉化為Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl純度，故b、d正確；c、加入食鹽細粉目的是提高Cl-的濃度，促進氯化銨結晶析出，故c錯誤；（5）聯(lián)合制堿法與氨堿法比較，其最大的優(yōu)點是使食鹽的利用率提高到96%以上，應用同量的食鹽比氨堿法生產(chǎn)更多的純堿．另外它綜合利用了氨廠的二氧化碳和堿廠的氯離子，同時，生產(chǎn)出兩種可貴的產(chǎn)品--純堿和氯化銨．將氨廠的廢氣二氧化碳，轉變?yōu)閴A廠的主要原料來制取純堿，這樣就節(jié)省了堿廠里用于制取二氧化碳的龐大的石灰窯；將堿廠的無用的成分氯離子（Cl-）來代替價格較高的硫酸固定氨廠里的氨，制取氮肥氯化銨．從而不再生成沒有多大用處，又難于處理的氯化鈣，減少了對環(huán)境的污染，并且大大降低了純堿和氮肥的成本，充分體現(xiàn)了大規(guī)模聯(lián)合生產(chǎn)的優(yōu)越性，（6）寫出碳酸氫鈉分解的化學方程式，設固體中含碳酸氫鈉的質量為x，當反應掉2mol即168g碳酸氫鈉時，固體質量減少62g，根據(jù)質量差法計算出固體中含碳酸氫鈉的質量，用總質量減去碳酸氫鈉的質量得固體中碳酸鈉的質量，從而求出質量分數(shù)。
考點：本題考查了聯(lián)堿法和氨堿法生產(chǎn)流程的原理比較和物質分析判斷，純堿制備的條件應用和服產(chǎn)物的提純析出，反應過程中反應的原理分析和物質來源是解題的關鍵。