Question

【題目】【化學(xué)—選修2：化學(xué)與技術(shù)】

NaCl是價(jià)廉且應(yīng)用廣泛的化工業(yè)原料，例如應(yīng)用于純堿工業(yè)、氯堿工業(yè)、氯酸鉀工業(yè)、肥皂工業(yè)等。

（1）19世紀(jì)60年代氨堿法是純堿工業(yè)廣泛使用的方法，20世紀(jì)20年代以后被聯(lián)合制堿法逐漸取代。

①請寫出以NaCl為原料利用氨堿法生產(chǎn)純堿的化學(xué)方程式_____________________。

②在聯(lián)合制堿法中，純堿工廠與______________工廠進(jìn)行聯(lián)合生產(chǎn)，以方便的獲得原料_________________。

③在聯(lián)合制堿法中循環(huán)使用，而在氨堿法中循環(huán)使用率不高的物質(zhì)是_______________。

（2）氯酸鉀是重要的化工業(yè)產(chǎn)品，在火柴、炸藥、雷管、焰火等制造中有重要應(yīng)用，工業(yè)中首先通過電解熱食鹽水制得氯酸鈉，再加入一定量的氯化鉀即可得到氯酸鉀沉淀。

①在火柴、炸藥、雷管、焰火的制造過程中大量使用氯酸鉀，主要應(yīng)用氯酸鉀的___________性。

②請寫出電解食鹽水生產(chǎn)氯酸鈉的化學(xué)方程式__________________。該工藝過程中使用的裝置與氯堿工業(yè)中使用的裝置主要區(qū)別有____________________（請答出兩點(diǎn)）。

（3）在肥皂的工業(yè)生成過程中，也要使用NaCl的目的是_______________________。

Answer 1

【答案】（1）①NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O②合成氨 NH3、CO2 ③CO2 NaCl

（2）①強(qiáng)氧化 ②NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑ 需要加熱恒溫控制、沒有離子交換膜

（3）加入食鹽使肥皂析出 有利于肥皂的析出

【解析】

試題分析：（1）①氨氣溶于水所得氨水呈堿性，比水更易吸收二氧化碳，向飽和的氯化鈉溶液中依次通入氨氣、二氧化碳，析出碳酸氫鈉晶體，加熱碳酸氫鈉晶體可制得純堿，上述反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；②在聯(lián)合制堿法中，聯(lián)合制堿法包括兩個(gè)過程：第一個(gè)過程與氨堿法相同，將氨通入飽和食鹽水而成氨鹽水，再通入二氧化碳生成碳酸氫鈉沉淀，經(jīng)過濾、洗滌得NaHCO3微 小晶體，再煅燒制得純堿產(chǎn)品，放出的二氧化碳?xì)怏w可回收循環(huán)使用，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，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，純堿工廠與合 成氨工廠進(jìn)行聯(lián)合生產(chǎn)，以便獲得原料NH3、CO2；③氨堿法的最大缺點(diǎn)在于原料食鹽的利用率只有72%～74%，聯(lián)合制堿法最大的優(yōu)點(diǎn)是使食鹽的利用率提高到96%以上，此外氨堿法與聯(lián)合制堿法相比，CO2循環(huán)使用率也不高。

（2）①處于高價(jià)的元素具有氧化性，氯酸鉀中氯元素的化合價(jià)為+5價(jià)，在火柴、炸藥、雷管、焰火的制造過程中分解生成氯化鉀和氧氣，氯元素化合價(jià)降低，表現(xiàn)強(qiáng)氧化性；②化合價(jià)升高的氯元素被氧化，化合價(jià)由-1價(jià)升高到+5價(jià)，化合價(jià)降低的氫元素被還原，化合價(jià)由+1價(jià)降低到0價(jià)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子數(shù)相等，反應(yīng)為：NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑；電解氯化鈉溶液控制條件可以得到氯酸鈉和氫氣，該過程中要控制好溫度且不再需要離子交換膜，與氯堿工業(yè)制備氯氣和氫氧化鈉有較大的區(qū)別。

（3）工業(yè)上制肥皂時(shí)，為了使肥皂和甘油充分分離，常向皂化鍋中慢慢加入食鹽顆粒，將高級脂肪酸鈉從混合液中析出。