Question

7．如圖是聯(lián)合制堿法（侯氏制堿法）和氨堿法的流程示意圖．

（1）沉淀池中涉及的總反應(yīng)的離子方程式是：NH₃+CO₂+H₂O+Na⁺+Cl^-=NaHCO₃↓+NH₄⁺+Cl^-．此時(shí)溶液中相當(dāng)于有4種離子型產(chǎn)物大量存在，進(jìn)入煅燒爐的物質(zhì)是NaHCO₃．寫出煅燒的化學(xué)方程式2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑．
（2）X是CO₂，Y是NH₃（填化學(xué)式）．
（3）某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室模擬主要反應(yīng)過程，向100mL錐形瓶中一次性加入25mL濃氨水，10mL蒸餾水，以及10.0g粉狀NaCl，振蕩使NaCl溶解并達(dá)到飽和，向其中通入CO₂．
實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中CO₂的通入量過大、過小都不好，都會(huì)使產(chǎn)物的產(chǎn)率降低，原因是過大，未反應(yīng)的CO₂逸出帶出氨氣，原料氣的損耗導(dǎo)致NaHCO₃產(chǎn)率下降過小，生成的NH₄HCO₃不足，導(dǎo)致NaHCO₃產(chǎn)率下降．
對(duì)此實(shí)驗(yàn)小組作了改進(jìn)．將氨水分三次加入，第一次加入氨水后，滴入1～2滴酚酞，然后通入CO₂，隨著CO₂的通入，溶液顏色的變化為溶液顏色由紅變無色，此時(shí)再加入氨水，重復(fù)此操作．此改進(jìn)的好處是分次加入可以減少氨的逸出，同時(shí)酚酞變色指示加入氨水的時(shí)機(jī)，可以充分利用CO₂．

Answer 1

分析 聯(lián)堿法是以食鹽、氨和二氧化碳（其中二氧化碳來自合成氨廠用水煤氣制取氫氣時(shí)的廢氣）為原料來制取純堿，聯(lián)合制堿法是向飽和的氯化鈉溶液中，先通入氨氣后通入過量的二氧化碳，根據(jù)溶解度之間的差異得到碳酸氫鈉沉淀，碳酸氫鈉灼燒分解得到碳酸鈉；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，聯(lián)合制堿法循環(huán)物質(zhì)：氯化鈉，二氧化碳，而在氨堿法中循環(huán)使用率不高，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)來回答．

解答 解：（1）聯(lián)堿法是以食鹽、氨和二氧化碳（其中二氧化碳來自合成氨廠用水煤氣制取氫氣時(shí)的廢氣）為原料來制取純堿，聯(lián)合制堿法是向飽和的氯化鈉溶液中，先通入氨氣后通入過量的二氧化碳，根據(jù)溶解度之間的差異得到碳酸氫鈉沉淀，碳酸氫鈉灼燒分解得到碳酸鈉，沉淀池中涉及的總反應(yīng)的離子方程式是：NH₃+CO₂+H₂O+Na⁺+Cl^-=NaHCO₃↓+NH₄⁺+Cl^-；NaHCO₃；2 NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑，故答案為：NH₃+CO₂+H₂O+Na⁺+Cl^-=NaHCO₃↓+NH₄⁺+Cl^-；NaHCO₃；2 NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑；
（2）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，聯(lián)合制堿法循環(huán)物質(zhì)：氯化鈉，二氧化碳，X是CO₂，Y是NH₃；故答案為：CO₂，NH₃；
（3）NaCl溶解并達(dá)到飽和的溶液中通入CO₂，實(shí)驗(yàn)過程中CO₂的通入量過大、過小都不好，過大，未反應(yīng)的CO₂逸出帶出氨氣，原料氣的損耗導(dǎo)致NaHCO₃產(chǎn)率下降、過小，生成的NH₄HCO₃不足，導(dǎo)致NaHCO₃產(chǎn)率下降；一次加入氨水后，滴入1～2滴酚酞，然后通入CO₂，隨著CO₂的通入，溶液從堿性碳酸銨轉(zhuǎn)化為弱酸性的碳酸氫銨，顏色的變化為溶液顏色由紅變無色；分次加入可以減少氨的逸出，同時(shí)酚酞變色指示加入氨水的時(shí)機(jī)，可以充分利用CO₂．
故答案為：過大，未反應(yīng)的CO₂逸出帶出氨氣，原料氣的損耗導(dǎo)致NaHCO₃產(chǎn)率下降、過小，生成的NH₄HCO₃不足，導(dǎo)致NaHCO₃產(chǎn)率下降；溶液顏色由紅變無色；分次加入可以減少氨的逸出，同時(shí)酚酞變色指示加入氨水的時(shí)機(jī)，可以充分利用CO₂．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了聯(lián)合制堿法（侯氏）的原理，掌握工藝流程和反應(yīng)原理是解題關(guān)鍵，題目難度不大．