索爾維制堿法距今已有140多年的歷史,為當時世界各國所采用,后被中國的侯氏制堿法取代.索爾維法的生產流程如下所示:
索爾維法能實現(xiàn)連續(xù)生產,但食鹽的利用率只有70%,且副產品CaCl
2沒有合適的用途,會污染環(huán)境.
1940年我國化學家侯德榜先生經(jīng)過多次試驗,彌補了索爾維法的技術缺陷,加以改進,食鹽利用率高達96%,得到了純堿和氯化銨兩種產品,被稱為“侯氏制堿法”.此方法的基本原理如下:
①向30~50℃的飽和食鹽水中,先通入氨氣至飽和,再通入CO
2,從而得到碳酸氫鈉沉淀.
②過濾,將濾渣加熱而得產品.
③向濾液中加入細食鹽末,調節(jié)溫度為10~15℃,使NH
4Cl沉淀,過濾,濾渣為NH
4Cl產品,濾液為飽和食鹽水.
請回答下列問題:
(1)寫出向含氨氣的飽和NaCl溶液中通入CO
2 時發(fā)生反應的兩個化學方程式:
CO2+NH3+H2O=NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
CO2+NH3+H2O=NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
.
(2)不能向飽和NaCl溶液中通入CO
2 制NaHCO
3的原因是
H2CO3酸性比鹽酸弱,CO2與NaCl不反應
H2CO3酸性比鹽酸弱,CO2與NaCl不反應
;也不能采用先向飽和NaCl溶液中通入CO
2,再通入NH
3的方法制NaHC0
3 的原因是
CO2在NaCl溶液中溶解度較小,生成NaHCO3太少不會結晶析出
CO2在NaCl溶液中溶解度較小,生成NaHCO3太少不會結晶析出
.
(3)寫出在索爾維法生產過程中,生成CaCl
2 的化學反應方程式為
2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O
2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O
.
(4)在侯氏制堿法中,
二氧化碳和飽和食鹽水
二氧化碳和飽和食鹽水
(填物質名稱)可以循環(huán)利用.
(5)侯氏制堿法與索爾維法相比,其優(yōu)點是
使NH4Cl析出,可做氮肥;減少無用的CaCl2生成,原料NaCl充分利用
使NH4Cl析出,可做氮肥;減少無用的CaCl2生成,原料NaCl充分利用
(任寫一條即可).