Question

［化學(xué)——選修2：化學(xué)與技術(shù)］（14分）

純堿（化學(xué)式為Na₂CO₃）是一種重要的化工原料�，F(xiàn)代化工生產(chǎn)有三種工藝：

（一）布蘭制堿法。以食鹽為原料制堿，該法分三步：

①用氯化鈉與硫酸反應(yīng)制硫酸鈉：2NaCl+H₂SO₄=Na₂SO₄+2HCl；

②用焦炭還原硫酸鈉得硫化鈉：Na₂SO₄+4C=Na₂S+4CO↑

③用硫化鈉與石灰石反應(yīng)制碳酸鈉：Na₂S+CaCO₃=Na₂CO₃+CaS

（二）氨堿法即索爾維制堿法。以食鹽、氨、二氧化碳為原料，其反應(yīng)也分三步進(jìn)行：

①NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃

②NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃+NH₄Cl

③2NaHCO₃=Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O

（三）候氏制堿法。低溫下先向飽和食鹽水中通入氨氣，再通入二氧化碳可析出碳酸氫鈉，再加入細(xì)鹽末，因同離子效應(yīng)，低溫氯化銨溶解度突然降低，而食鹽的溶解度變化不大，所以氯化銨析出而食鹽不析出；再用氨飽和后通二氧化碳，結(jié)果往返析出NaHCO₃和NH₄Cl。該法生產(chǎn)的純堿質(zhì)量?jī)?yōu)良，純白如雪。

（1）相比另外兩種方法，布蘭制堿法工藝的缺點(diǎn)除了成本較高，生成CO和CaS等污染物外還有__________________________和_____________________________(寫兩點(diǎn))。

（2）氨堿法工藝的中循環(huán)利用的物質(zhì)是_________(填化學(xué)式)；產(chǎn)品的副產(chǎn)物NH₄Cl既可以做氮肥又可以重新生成氨氣。寫出NH₄Cl與生石灰反應(yīng)的化學(xué)方程式           。

（3）候氏制堿法反應(yīng)的方程式為____________________________________________。

（4）為什么候氏制堿法工藝中先向飽和食鹽水中通入氨氣，再通入二氧化碳。理由是__________________________________________________(寫一點(diǎn))。

（5）候氏制堿法產(chǎn)品純堿中含有碳酸氫鈉。如果用加熱分解的方法測(cè)定純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用m₁表示加熱前純堿樣品的質(zhì)量，m₂表示加熱后固體的質(zhì)量。則純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可表示為：___________________________。

Answer 1

（1）生產(chǎn)時(shí)需要高溫；      硫酸對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。(其他合理答案均給分)

（2）CO₂              2NH₄Cl+CaO=2NH₃↑+CaCl₂+H₂O

（3）NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl

（4）CO₂在水中的溶解度較小，吸收率低；后通入CO₂保證全部生成NaHCO₃(答出以上任意一點(diǎn)給2分，其他合理答案均給分)

（5）