Question

【題目】某種制取純堿的生產流程如下圖所示：

完成下列填空：

（1）N原子核外有_______種不同運動狀態的電子，它的最外層電子排布式是________；組成純堿的元素原子半徑從大到小依次為___________________。

（2）氨水是常用氮肥，用氨水施肥時要避開高溫、大風天氣，原因是_______________。

（3）用離子方程式表示碳酸鈉被稱為“堿”的原因_____________________________ 。

（4）結合下圖用溶解平衡理論解釋反應II的反應原理____________________________________。

（5）在向母液中通入石灰乳進行蒸氨之前，通常需要先將母液加熱。若不加熱，加入石灰乳容易產生沉淀堵塞管道，生成的沉淀是________。

（6）上述流程中可以循環利用的物質有________，副產物是______________。

（7）利用化工生產遵循的一般原則分析上述純堿生產流程，指出不足之處____________________（寫一條）。

Answer 1

【答案】7 2s22p3 Na > C >O 氨水易揮發，大風高溫天氣加速氨氣揮發從而失去肥效 CO32- + H2O HCO3- + OH- 碳酸氫鈉溶解度最小；反應I生成高濃度HCO3-，反應II加入大量Na+，造成溶液中HCO3-和Na+的離子濃度超出碳酸氫鈉飽和溶液濃度，所以析出碳酸氫鈉 CaCO3 CO2，NH3 CaCl2 有副產物生成，原料沒有充分利用（或母液中有大量氯化鈉與氯化鈣一起排出，原料沒有充分利用。）

【解析】

（1）N原子核電荷數為7，核外有7個電子，每一個電子的運動狀態都不相同，所以氮原子核外有7種不同運動狀態的電子，它的最外層電子排布式是2s22p3；純堿所含元素分別為：鈉、碳、氧，電子層數越多，原子半徑越大，同一周期，從左到右，原子半徑減小，因此鈉、碳、氧三種元素原子半徑從大到小依次為Na > C >O；正確答案：7；2s22p3；Na > C >O。

（2）氨水是常用氮肥，用氨水施肥時要避開高溫、大風天氣，原因是氨水易揮發，大風高溫天氣加速氨氣揮發從而失去肥效；正確答案：氨水易揮發，大風高溫天氣加速氨氣揮發從而失去肥效。

（3）碳酸鈉在水中發生水解，生成碳酸氫鈉和氫氧化鈉，離子方程式為CO32- + H2O HCO3- + OH- ；正確答案： CO32- + H2O HCO3- + OH- 。

（4）根據圖示，碳酸氫鈉溶解度最小；反應I生成高濃度HCO3-，反應II加入大量Na+，造成溶液中HCO3-和Na+的離子濃度超出碳酸氫鈉飽和溶液濃度，所以析出碳酸氫鈉；正確答案：碳酸氫鈉溶解度最小；反應I生成高濃度HCO3-，反應II加入大量Na+，造成溶液中HCO3-和Na+的離子濃度超出碳酸氫鈉飽和溶液濃度，所以析出碳酸氫鈉。

（5）母液中含有氯化銨和極少量的碳酸氫鈉， 碳酸氫鈉溶液與石灰乳反應生成碳酸鈣沉淀，易堵塞管道，正確答案：CaCO3。

（6）上述流程中，氨氣、二氧化碳既是反應物，也是生成物，因此在整個流程中可以循環利用；整個反應中氫氧化鈣與氯化銨反應生成了氨氣和氯化鈣副產物；正確答案：CO2，NH3 ；CaCl2。

（7）利用化工生產遵循的一般原則分析上述純堿生產流程，其不足之處是有副產物生成，原料沒有充分利用（或母液中有大量氯化鈉與氯化鈣一起排出，原料沒有充分利用）；正確答案：有副產物生成，原料沒有充分利用（或母液中有大量氯化鈉與氯化鈣一起排出，原料沒有充分利用）。