碳酸鈉廣泛用于造紙、紡織、玻璃、洗滌劑、肥皂、制革等工業(yè),是一種重要的化工原料。呂布蘭、索爾維和侯德榜為碳酸鈉的工業(yè)化生產(chǎn)作出了巨大貢獻(xiàn)。
I、呂布蘭法
1789年,法國(guó)醫(yī)生呂布蘭(N?Leblanc,1742~1806)以食鹽、濃硫酸、木炭和石灰石為原料,開(kāi)創(chuàng)了規(guī)?;I(yè)制取碳酸鈉的先河,具體流程如圖:
(1)碳酸鈉俗稱 純堿或蘇打純堿或蘇打。
(2)在高溫條件下,②中發(fā)生兩步反應(yīng),其中一步是Na2SO4和木炭生成Na2S和CO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Na2SO4+4C 高溫 Na2S+4CO↑Na2SO4+4C 高溫 Na2S+4CO↑
(3)③中“水浸”時(shí)通常需要攪拌,其目的是 能夠加快碳酸鈉的溶解速率能夠加快碳酸鈉的溶解速率
(4)不斷有科學(xué)家對(duì)呂布蘭法進(jìn)行改進(jìn),是因?yàn)榇朔ㄓ忻黠@不足,請(qǐng)寫(xiě)出一條不足之處 呂布蘭法生成純堿的過(guò)程有一氧化碳、氯化氫氣體生成,會(huì)污染環(huán)境呂布蘭法生成純堿的過(guò)程有一氧化碳、氯化氫氣體生成,會(huì)污染環(huán)境。
Ⅱ、索爾維法原理如下:
NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3 △ Na2CO3+CO2↑+H2O
某興趣小組采用下列裝置模擬索爾維法制備碳酸氫鈉,進(jìn)而制得碳酸鈉。
實(shí)驗(yàn)操作如下:
①關(guān)閉K1,打開(kāi)K2通入NH3,調(diào)節(jié)氣流速率,待其穩(wěn)定后,打開(kāi)K1通入CO2;
②待三頸燒瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)較多固體時(shí),關(guān)閉K2停止通NH3,一段時(shí)間后,關(guān)閉K1停止通CO2;
③將三頸燒瓶?jī)?nèi)的反應(yīng)混合物過(guò)濾、洗滌、低溫干燥,并將所得固體置于敞口容器中加熱,記錄剩余固體質(zhì)量。
高溫
高溫
△
加熱時(shí)間/min | t0 | t1 | t2 | t3 | t4 | t5 |
剩余固體質(zhì)量/g | 未記錄 | 15.3 | 13.7 | 11.9 | 10.6 | 10.6 |
(5)飽和 NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
;(6)三頸燒瓶上連接的長(zhǎng)頸漏斗的主要作用是
平衡氣壓
平衡氣壓
,有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該在長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)放置一團(tuán)蘸有酸液的棉花,理由是 防止氨氣逸出污染空氣
防止氨氣逸出污染空氣
;關(guān)閉K2停止通NH3后,還要繼續(xù)通一段時(shí)間CO2,其目的是 使氨氣充分反應(yīng)
使氨氣充分反應(yīng)
;(7)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄,計(jì)算t2時(shí) NaHCO3固體的分解率(已分解的 NaHCO3占加熱前原NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù))
50%
50%
若加熱前 NaHCO3固體中還存在少量NaCl,上述計(jì)算結(jié)果將 偏小
偏小
(填“偏大”、“偏小或“無(wú)影響”)。【答案】純堿或蘇打;Na2SO4+4C Na2S+4CO↑;能夠加快碳酸鈉的溶解速率;呂布蘭法生成純堿的過(guò)程有一氧化碳、氯化氫氣體生成,會(huì)污染環(huán)境;NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O;平衡氣壓;防止氨氣逸出污染空氣;使氨氣充分反應(yīng);50%;偏小
高溫
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:38引用:1難度:0.7
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1.侯德榜是我國(guó)著名的化學(xué)家,為純堿和氮肥工業(yè)技術(shù)的發(fā)展作出了杰出的貢獻(xiàn),他發(fā)明的侯氏制堿法大大提高了原料的利用率,其工業(yè)流程大致如圖:
(1)上述流程中,用到的原料有空氣、焦炭、水、二氧化碳以及
(2)若上述流程中,“一種氮肥”指的是一種銨態(tài)氮肥,則其化學(xué)式是
(3)上述流程中,為了節(jié)約成本,可循環(huán)利用的物質(zhì)是發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:143引用:2難度:0.5 -
2.侯德榜是我國(guó)著名的化學(xué)家,為純堿和氮肥工業(yè)技術(shù)的發(fā)展做出了杰出的貢獻(xiàn),他發(fā)明的侯氏制堿法大大提高了原料的利用率,其工藝流程大致如下圖所示:
(1)上述流程中,用到的原料有空氣、焦炭、水、二氧化碳、
(2)上述流程中,可循環(huán)利用的物質(zhì)是
(3)上述流程中,“一種氮肥”的化學(xué)式是發(fā)布:2024/11/15 8:0:2組卷:22引用:1難度:0.5 -
3.海洋是人類寶貴的自然資源,海水“曬鹽”和海水“制堿”體現(xiàn)了人類利用和改造自然的智慧,請(qǐng)根據(jù)粗鹽“制堿”的流程圖(如圖)回答問(wèn)題:
(1)步驟Ⅰ除雜中,常見(jiàn)的方法有兩種:一是物理方法,即用NaCl溶液浸洗粗鹽,溶解除去其中的可溶性雜質(zhì),則浸洗溶液應(yīng)選用NaCl的
A.①Ca(OH)2②Na2CO3
B.①Na2CO3②Ca(OH)2
C.①KOH②Na2CO3
D.①NaOH②Na2CO3
(2)步驟Ⅲ先向飽和食鹽水中通入氨氣,再通入二氧化碳,這樣做的目的是
(3)步驟Ⅳ發(fā)生的反應(yīng)屬于
(4)我國(guó)化學(xué)家侯德榜創(chuàng)立的聯(lián)合制堿法的優(yōu)點(diǎn)有
A.無(wú)“索爾維氨堿法”中的廢棄物CaCl2生成,有利于保護(hù)環(huán)境
B.大大提高了食鹽的利用率,節(jié)約了成本
C.將“制堿”與制氨生產(chǎn)聯(lián)合起來(lái),同時(shí)析出的NH4Cl晶體可用作復(fù)合肥發(fā)布:2024/12/24 10:30:2組卷:526引用:9難度:0.5