碳酸鈉廣泛用于造紙、紡織、玻璃、洗滌劑、肥皂、制革等工業,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化生產作出了巨大貢獻。
I、呂布蘭法
1789年,法國醫生呂布蘭(N?Leblanc,1742~1806)以食鹽、濃硫酸、木炭和石灰石為原料,開創了規模化工業制取碳酸鈉的先河,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中發生兩步反應,其中一步是Na2SO4和木炭生成Na2S和CO,該反應的化學方程式為 Na2SO4+4C 高溫 Na2S+4CO↑Na2SO4+4C 高溫 Na2S+4CO↑
(3)③中“水浸”時通常需要攪拌,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)不斷有科學家對呂布蘭法進行改進,是因為此法有明顯不足,請寫出一條不足之處 呂布蘭法生成純堿的過程有一氧化碳、氯化氫氣體生成,會污染環境呂布蘭法生成純堿的過程有一氧化碳、氯化氫氣體生成,會污染環境。
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,進而制得碳酸鈉。
實驗操作如下:
①關閉K1,打開K2通入NH3,調節氣流速率,待其穩定后,打開K1通入CO2;
②待三頸燒瓶內出現較多固體時,關閉K2停止通NH3,一段時間后,關閉K1停止通CO2;
③將三頸燒瓶內的反應混合物過濾、洗滌、低溫干燥,并將所得固體置于敞口容器中加熱,記錄剩余固體質量。
高溫
高溫
△
加熱時間/min | t0 | t1 | t2 | t3 | t4 | t5 |
剩余固體質量/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,反應的化學方程式為
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
;(6)三頸燒瓶上連接的長頸漏斗的主要作用是
平衡氣壓
平衡氣壓
,有同學認為應該在長頸漏斗內放置一團蘸有酸液的棉花,理由是 防止氨氣逸出污染空氣
防止氨氣逸出污染空氣
;關閉K2停止通NH3后,還要繼續通一段時間CO2,其目的是 使氨氣充分反應
使氨氣充分反應
;(7)根據實驗記錄,計算t2時 NaHCO3固體的分解率(已分解的 NaHCO3占加熱前原NaHCO3的質量分數)
50%
50%
若加熱前 NaHCO3固體中還存在少量NaCl,上述計算結果將 偏小
偏小
(填“偏大”、“偏小或“無影響”)。【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程有一氧化碳、氯化氫氣體生成,會污染環境;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;50%;偏小
高溫
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:44難度:0.7
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1.侯德榜是我國著名的化學家,為純堿和氮肥工業技術的發展作出了杰出的貢獻,他發明的侯氏制堿法大大提高了原料的利用率,其工業流程大致如圖:
(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”指的是一種銨態氮肥,則其化學式是
(3)上述流程中,為了節約成本,可循環利用的物質是發布:2024/11/15 8:0:2組卷:147引用:2難度:0.5 -
2.侯德榜是我國著名的化學家,為純堿和氮肥工業技術的發展做出了杰出的貢獻,他發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,可循環利用的物質是
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3.海洋是人類寶貴的自然資源,海水“曬鹽”和海水“制堿”體現了人類利用和改造自然的智慧,請根據粗鹽“制堿”的流程圖(如圖)回答問題:
(1)步驟Ⅰ除雜中,常見的方法有兩種: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,則浸洗溶液應選用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發生的反應屬于
(4)我國化學家侯德榜創立的聯合制堿法的優點有
A.無“索爾維氨堿法”中的廢棄物CaCl2生成,有利于保護環境
B.大大提高了食鹽的利用率,節約了成本
C.將“制堿”與制氨生產聯合起來,同時析出的NH4Cl晶體可用作復合肥發布:2024/12/24 10:30:2組卷:553引用:9難度:0.5