4.純堿作為基本化工原料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位,聯(lián)合制堿法制得優(yōu)質(zhì)純堿的同時(shí),還可得到副產(chǎn)品氯化銨,且達(dá)到充分利用原料的目的,工業(yè)流程及相關(guān)溶解度曲線如圖,請(qǐng)回答:

(1)母液Ⅰ的主要成分是NaCl,氨母液Ⅰ碳酸化時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓;氨母液Ⅰ保持在30℃~35℃下碳酸化,原因是防止碳酸氫銨分解
(2)在NaHCO3過濾后,將NH4Cl分離并使用剩余的母液回至制堿系統(tǒng)復(fù)用,是聯(lián)堿法與氨堿法的主要區(qū)別,母液循環(huán)析出,除加入NaCl固體外,還應(yīng)采取的措施是通入氨氣
(3)不用其他試劑,檢驗(yàn)NH4Cl是否純凈的方法及操作是取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部,加熱,若試管底部無(wú)殘留物,表明氯化銨產(chǎn)品純凈..

分析 以食鹽、氨和二氧化碳(其中二氧化碳來(lái)自合成氨廠用水煤氣制取氫氣時(shí)的廢氣)為原料來(lái)制取純堿,聯(lián)合制堿法包括兩個(gè)過程:第一個(gè)過程是將氨通入飽和食鹽水而成氨鹽水,再通入二氧化碳,發(fā)生反應(yīng):NH3+H2O+CO2=NH4HCO3.在溶液中就有了大量的鈉離子、銨根離子、氯離子、碳酸氫根離子,這其中NaHCO3溶解度最小,所以析出,發(fā)生反應(yīng):NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓.再利用碳酸氫鈉不穩(wěn)定性,受熱容易分解:2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2+H2O,得到純堿,其濾液是含有氯化銨和氯化鈉的溶液,第二個(gè)過程是從含有氯化銨和氯化鈉的濾液中結(jié)晶沉淀出氯化銨晶體.由于氯化銨在常溫下的溶解度比氯化鈉要大,低溫時(shí)的溶解度則比氯化鈉小,而且氯化銨在氯化鈉的濃溶液里的溶解度要比在水里的溶解度小得多,所以在低溫條件下,向?yàn)V液中加入細(xì)粉狀的氯化鈉,并通入氨氣,可以使氯化銨單獨(dú)結(jié)晶沉淀析出,經(jīng)過濾、洗滌和干燥即得氯化銨產(chǎn)品.此時(shí)濾出氯化銨沉淀后所得的濾液,已基本上被氯化鈉飽和,可回收循環(huán)使用.
由流程圖可知,母液Ⅰ由母液Ⅱ析出NH4Cl得到,故母液Ⅰ為NaCl溶液、母液Ⅱ?yàn)槁然@和氯化鈉的溶液.

解答 解:以食鹽、氨和二氧化碳(其中二氧化碳來(lái)自合成氨廠用水煤氣制取氫氣時(shí)的廢氣)為原料來(lái)制取純堿,聯(lián)合制堿法包括兩個(gè)過程:第一個(gè)過程是將氨通入飽和食鹽水而成氨鹽水,再通入二氧化碳,發(fā)生反應(yīng):NH3+H2O+CO2=NH4HCO3.在溶液中就有了大量的鈉離子、銨根離子、氯離子、碳酸氫根離子,這其中NaHCO3溶解度最小,所以析出,發(fā)生反應(yīng):NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓.再利用碳酸氫鈉不穩(wěn)定性,受熱容易分解:2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2+H2O,得到純堿,其濾液是含有氯化銨和氯化鈉的溶液,第二個(gè)過程是從含有氯化銨和氯化鈉的濾液中結(jié)晶沉淀出氯化銨晶體.由于氯化銨在常溫下的溶解度比氯化鈉要大,低溫時(shí)的溶解度則比氯化鈉小,而且氯化銨在氯化鈉的濃溶液里的溶解度要比在水里的溶解度小得多,所以在低溫條件下,向?yàn)V液中加入細(xì)粉狀的氯化鈉,并通入氨氣,可以使氯化銨單獨(dú)結(jié)晶沉淀析出,經(jīng)過濾、洗滌和干燥即得氯化銨產(chǎn)品.此時(shí)濾出氯化銨沉淀后所得的濾液,已基本上被氯化鈉飽和,可回收循環(huán)使用.
(1)由流程圖可知,母液Ⅰ由母液Ⅱ析出NH4Cl得到,由上述分析可知,母液Ⅰ的主要成分是NaCl,氨母液Ⅰ碳酸化時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓,高于35℃NH4HCO3開始分解,氨母液Ⅰ保持在30℃~35℃下碳酸化,原因是:防止碳酸氫銨分解,
故答案為:NaCl;NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓;防止碳酸氫銨分解;
(2)在NaHCO3過濾后,將NH4Cl分離并使用剩余的母液回至制堿系統(tǒng)復(fù)用,是聯(lián)堿法與氨堿法的主要區(qū)別,母液循環(huán)析出,除加入NaCl固體外,還應(yīng)采取的措施是:通入氨氣,
故答案為:通入氨氣;
(3)從母液Ⅱ中析出的NH4Cl中可能含有NaCl,取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部,加熱,若試管底部無(wú)殘留物,表明氯化銨產(chǎn)品純凈,
故答案為:取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部,加熱,若試管底部無(wú)殘留物,表明氯化銨產(chǎn)品純凈.

點(diǎn)評(píng) 本題考查侯德邦制堿法,掌握原理是解題的關(guān)鍵,是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

1.下列反應(yīng)既是吸熱反應(yīng),又屬于氧化還原反應(yīng)的是( 。
A.鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)B.Ba(OH)2.8H2O與NH4Cl的反應(yīng)
C.灼熱的炭與CO2的反應(yīng)D.稀鹽酸與稀氫氧化鈉溶液的反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

2.下列說法中錯(cuò)誤的是:( 。
①化學(xué)性質(zhì)相似的有機(jī)物是同系物     
②分子組成相差一個(gè)或幾個(gè)CH2原子團(tuán)的有機(jī)物是同系物   
③若烴中碳、氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,它們必定是同系物     
④互為同分異構(gòu)體的兩種有機(jī)物的物理性質(zhì)有差別,但化學(xué)性質(zhì)必定相似.
A.只有②③B.只有③④C.①②③④D.只有①③④

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

19.某主族元素的原子,M層上有一個(gè)半充滿的亞層(即該亞層的每個(gè)軌道只有1個(gè)電子),這種原子的質(zhì)子數(shù)( 。
A.只能是7B.只能是15C.是11或15D.是11或13

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

6.A、B、C、D都是短周期元素,原子半徑D>C>A>B,其中A、B處在同一周期,A、C處在同一主族.C原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于A、B原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)之和,C原子最外層上的電子數(shù)是D原子最外層電子數(shù)的4倍.試回答:
(1)寫出下列元素的元素名稱:A碳,B氧,C硅,D鈉.
(2)A與B形成的三原子分子的電子式是,B與D形成的原子個(gè)數(shù)比為1:1的化合物的電子式是
(3)A元素某氧化物與D元素某氧化物反應(yīng)生成單質(zhì)的化學(xué)方程式是2CO2+2Na2O2═2Na2CO3+O2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

9.對(duì)工業(yè)廢水和生活污水進(jìn)行處理是防止水體污染、改善水質(zhì)的主要措施之一.

(1)硫酸廠的酸性廢水中砷(As)元素(主要以H3AsO3形式存在)含量極高,為控制砷的排放,某工廠采用化學(xué)沉淀法處理含砷廢水.請(qǐng)回答以下問題:
①已知砷是氮的同族元素,比氮原子多2個(gè)電子層,砷在元素周期表的位置為第四周期第ⅤA族AsH3的穩(wěn)定性比NH3的穩(wěn)定性弱(填“強(qiáng)”或“弱”)
②工業(yè)上采用硫化法(通常用硫化鈉)去除廢水中的砷,生成物為難溶性的三硫化二砷,該反應(yīng)的離子方程式為2H3AsO3+3S2-+6H+=As2S3+6H2O
(2)電鍍廠的廢水中含有的CN-有劇毒,需要處理加以排放.
①已知HCN為一元弱酸,則NaCN溶液的pH>7(填“>”“=”或“<”)
②處理含CN-廢水的方法之一是在微生物的作用下,CN-被氧氣氧化成HCO3-,同時(shí)生成NH3,該反應(yīng)的離子方程式4H2O+2CN-+O2=2HCO3-+2NH3
(3)電滲析法處理廚房垃圾發(fā)酵液,同時(shí)得到乳酸的原理如圖所示(圖中“HA”表示乳酸分子,A-表示乳酸根離子)①陽(yáng)極的電機(jī)反應(yīng)式為4OH--4e-═2H2O+O2
②簡(jiǎn)述濃縮室中得到濃乳酸的原理是陽(yáng)極OH-放電,c(H+)增大,H+從陽(yáng)極通過陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入濃縮室,A-通過陰離子交換膜從陰極進(jìn)入濃縮室,H++A-═HA,乳酸濃度增大
③電解過程中,采取一定的措施可控制陽(yáng)極室的pH約為6-8,此時(shí)進(jìn)入濃縮室的OH-可忽略不計(jì).400mL.10g.L-1乳酸溶液通電一段時(shí)間后,濃度上升為145g.L-1(溶液體積變化忽略不計(jì))陰極上產(chǎn)生的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為6.72(乳酸的摩爾質(zhì)量為90g.mol-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

16.丁酸異戊酯又稱香蕉油,多用于食品和化妝品的香精,實(shí)驗(yàn)室用正丁酸與異戊醇反應(yīng)制備丁酸異戊酯,有關(guān)數(shù)據(jù)和裝置示意圖如下:
CH3CH2CH2COOH+$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$+H20
  相對(duì)分子質(zhì)量 密度(g/cm3) 沸點(diǎn)(℃) 水中溶解性
 正丁酸 88 0.9587 163.5 溶
 異戊醇 88 0.8123 131 微溶
 丁酸異戊酯 158 0.886 179 不溶

實(shí)驗(yàn)步驟:
①如圖1連接好裝置,在三頸燒瓶中加入0.2mol異戊醇和0.1mol正丁酸、數(shù)滴濃硫酸、5mL苯和2~3片碎瓷片,充分搖勻,分水器內(nèi)加入異戊醇直至與支管相平;
②在122~132℃下回流反應(yīng)1.5h即可得粗產(chǎn)品;
③冷卻后用10%的NaOH溶液中和,用水洗至中性,加入無(wú)水硫酸鎂后蒸餾得較純凈的丁酸異戊酯11g.
回答下列問題:
(1)圖1中A儀器的名稱是球形冷凝管或冷凝管,冷卻水應(yīng)從a(選擇a或b)口進(jìn).
(2)在該實(shí)驗(yàn)中,三頸燒瓶的容積最適合的是B(填入正確選項(xiàng)前的字母).
A、50mL   B、100mL   C、200mL
(3)加入碎瓷片的作用是防止暴沸;如果加熱一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片,應(yīng)該采取的正確操作是A(填入正確選項(xiàng)前的字母).
A、冷卻后補(bǔ)加  B、立即補(bǔ)加  C、不需補(bǔ)加  D、重新配料
(4)加入過量異戊醇的目的是提高正丁酸的轉(zhuǎn)化率,分離提純過程中加入無(wú)水硫酸鎂的目的是干燥.
(5)如圖2,在蒸餾得較純凈的丁酸異戊酯操作中,儀器選擇及安裝都正確的是c(填標(biāo)號(hào)).
(6)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是69.6%.(保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

13.以下是合成芳香族有機(jī)高聚物PC的合成路線.

已知:ROH+R’OH$→_{△}^{濃硫酸}$ ROR’+H2O
完成下列填空:
(1)F中官能團(tuán)的名稱羧基、氯原子;寫出反應(yīng)①的反應(yīng)條件光照;
(2)寫出反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式HOOCCCl(CH3)CH2COOH+3NaOH$→_{△}^{乙醇}$+NaCl+3H2O.
(3)寫出高聚物P的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
(4)E有多種同分異構(gòu)體,寫出一種符合下列條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
①分子中只有苯環(huán)一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu),且苯環(huán)上有兩個(gè)取代基;
②1mol該有機(jī)物與溴水反應(yīng)時(shí)消耗4molBr2
(5)寫出以分子式為C5H8的烴為主要原料,制備F的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)試劑任選).合成路線流程圖示例如下:CH3CHO$→_{催化劑}^{O_{2}}$ CH3COOH$→_{濃H_{2}SO_{4}}^{CH_{3}CH_{2}OH}$ CH3COOCH2CH3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

14.下列各項(xiàng)中的兩個(gè)分子核外電子總數(shù)不同的是( 。
A.H2O2和CH3OHB.HNO2和HClOC.H2O和CH4D.HCl和F2

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同步練習(xí)冊(cè)答案