Question

【題目】工業上可用食鹽和石灰石為主要原料，經不同的方法生產純堿。請回答下列問題：

（1）盧布蘭芳是以食鹽、石灰石、濃硫酸、焦炭為原料，在高溫下進行煅燒，再浸取，結晶而制得純堿。

①食鹽和濃硫酸反應的化學方程式為 _；

②硫酸鈉和焦炭、石灰石反應的化學方程式為_ （已知產物之一為CaS）；

（2）氨堿法的工藝如下圖所示，得到的碳酸氫鈉經煅燒生成純堿。

①圖中的中間產物C是_______，D_______。（寫化學式）；

②裝置乙中發生反應的化學方程式為 ；

（3）聯合制堿法對氨堿法的改進，其優點是 ；

（4）有人認為碳酸氫鉀與碳酸氫鈉的化學性質相似，故也可用氨堿法以氯化鉀和石灰石為原料制碳酸鉀。請結合下圖的溶解度（S）隨溫度變化曲線，分析說明是否可行？

Answer 1

【答案】

（1）①NaCl+H2SO4(濃)=NaHSO4+HCl↑或2NaCl+H2SO4(濃) Na2SO4+2HCl↑；

②Na2SO4+ 2C+CaCO3 CaS+Na2CO3+2CO2↑；

（2）①Ca(OH)2；NH3；②NH3 + CO2 +NaCl +H2O = NaHCO3↓+ NH4Cl ；

（3）提高食鹽利用率、副產物氯化銨可用作化肥、可利用合成氨的產物CO2.；

（4）不可行；因為KHCO3的溶解度較大，且在常溫下與KCl溶解度相差小，在銨鹽水碳酸化時無法大量析出。

【解析】

試題分析：（1）①利用高沸點酸制備揮發性酸，且HCl極易溶于水，故利用直接使用98%濃硫酸和氯化鈉制取氯化氫，反應為：NaCl+H2SO4（濃）NaHSO4+HCl↑或2NaCl+H2SO4（濃）Na2SO4+2HCl↑，故答案為：NaCl+H2SO4（濃）NaHSO4+HCl↑或2NaCl+H2SO4（濃）Na2SO4+2HCl↑；

②由題目信息可知，硫酸鈉與石灰石、焦炭反應生成CaS、Na2CO3，根據元素守恒可知，還原C的氧化物CO或CO2生成，故反應方程式為：Na2SO4+4C+CaCO3CaS+Na2CO3+4CO或Na2SO4+2C+CaCO3 CaS+Na2CO3+2CO2，故答案為：Na2SO4+4C+CaCO3CaS+Na2CO3+4CO或Na2SO4+2C+CaCO3 CaS+Na2CO3+2CO2；

（2）①碳酸鈣加熱分解生成CaO與CO2，故A為CaO，B為CO2，CaO在熟化桶內與水反應生成氫氧化鈣，故C為Ca（OH）2；氫氧化鈣與氯化銨在混合池內反應生成氨氣與氯化鈣，故D為NH3，故答案為：Ca（OH）2；NH3；

②氨氣與氯化鈉溶液混合后，在乙中與二氧化碳發生反應，生成NaHCO3、NH4Cl，反應方程式為NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl，故答案為：NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl；

（3）該方法能提高原料的利用率，減少廢渣的排放，保留了氨堿法的優點，消除了它的缺點，使食鹽的利用率提高；NH4Cl 可做氮肥；可與合成氨廠聯合，可利用合成氨的產物CO2，故答案為：提高食鹽利用率、副產物氯化銨可用作化肥、可利用合成氨的產物CO2；

（4）由溶解曲線圖可知KHCO3和NH4Cl的溶解度相差不大，當溫度高于40℃時，由圖象可知，降溫結晶時會析出較多的KCl，無法大量析出碳酸氫鉀；故答案為：不可行； 因為KHCO3的溶解度較大，且在常溫下與KCl溶解度相差小，在銨鹽水碳酸化時無法大量析出。