Question

我國(guó)化學(xué)家侯德榜改革國(guó)外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡(jiǎn)要表示如下：

有關(guān)信息：已知“沉淀池”中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓；或NH₃+CO₂+H₂O═NH₄HCO₃、NH₄HCO₃+NaCl═NaHCO₃↓+NH₄Cl．上述生產(chǎn)純堿副產(chǎn)品NH₄Cl可作為化肥或電解液或焊藥等．
（1）上述流程中X物質(zhì)的化學(xué)式為

 

．
（2）使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上，主要是設(shè)計(jì)了I的循環(huán)，該設(shè)計(jì)體現(xiàn)了“綠色化學(xué)”的基本理念是

 

．從“沉淀池”中分離出沉淀的操作名稱是

 

．
（3）為檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，具體操作和現(xiàn)象是

 

．
（4）某純堿廠每天消耗NaCl質(zhì)量為130t，原料NaCl的利用率按90%計(jì)，則每天可生產(chǎn)Na₂CO₃的質(zhì)量為

 

t．

Answer 1

考點(diǎn)：純堿工業(yè)（侯氏制堿法）

專題：元素及其化合物,化學(xué)應(yīng)用

分析：（1）循環(huán)Ⅱ是利用碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳通入沉淀池循環(huán)使用；
（2）綠色化學(xué)的主要原則之一是提高反應(yīng)的原子利用率，循環(huán)Ⅰ中的氯化鈉有又返回到沉淀池；從固液混合物中分離出固體的方法為過(guò)濾；
（3）碳酸鈉中可能含有氯化鈉，則含有氯離子，氯離子和硝酸酸化的硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀，所以只需檢驗(yàn)氯離子；
（4）根據(jù)NH₃+CO₂+H₂O+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓，2NaHCO₃

△   .

2Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，根據(jù)鈉元素守恒解答．

解答： 解：聯(lián)合制堿法的原料為氨氣、二氧化碳和飽和氯化鈉，反應(yīng)過(guò)程是向氨化的飽和氯化鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w沒(méi)說(shuō)錯(cuò)碳酸氫鈉晶體和氯化銨溶液，過(guò)濾得到碳酸氫鈉固體，加熱分解得到純堿；
（1）在聯(lián)合制堿法中二氧化碳是反應(yīng)的原料同時(shí)也是反應(yīng)的副產(chǎn)物，可以循環(huán)利用，
故答案為：CO₂；
（2）“綠色化學(xué)”是在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程或化工生產(chǎn)中，盡量減少使用或徹底消除有害物質(zhì)，提高反應(yīng)的原子利用率，循環(huán)Ⅰ是將未反應(yīng)的氯化鈉返回沉淀池中，提高反應(yīng)物氯化鈉的原子利用率，從固液混合物中分離出固體的方法為過(guò)濾，
故答案為：提高反應(yīng)物氯化鈉的原子利用率；過(guò)濾；
（3）檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，含有氯化鈉，則氯離子能和硝酸酸化的硝酸銀反應(yīng)生成白色沉淀，所以檢驗(yàn)的方法為：取少量試樣溶解，加用硝酸酸化的硝酸銀溶液，若有白色沉淀說(shuō)明含有氯化鈉，否則，沒(méi)有氯化鈉，
故答案為：取少量試樣溶解，加用硝酸酸化的硝酸銀溶液，若有白色沉淀說(shuō)明含有氯化鈉，否則，沒(méi)有氯化鈉；
（4）由NH₃+CO₂+H₂O+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓，2NaHCO₃

△   .

2Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，可知生產(chǎn)的Na₂CO₃鈉元素質(zhì)量來(lái)自氯化鈉，根據(jù)鈉元素守恒可知：n（Na₂CO₃）=

1

2

n（NaCl）×90%=

1

2

×

130×106

58.5

×90%=1×10⁶mol，則每天可生產(chǎn)Na₂CO₃的質(zhì)量為m=nM=1×10⁶mol×106g/mol=1×10⁶g=1t，
故答案為：1．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考察了聯(lián)合制堿法的原料、反應(yīng)式以及副產(chǎn)物的回收利用，如何提高原料的利用率、檢驗(yàn)氯離子的方法，注意運(yùn)用鈉守恒計(jì)算，題目難度中等．