純堿在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛,需求量很大,因此純堿的制備一直是科學家工作的一個重要方面.19世紀歐洲有個呂布蘭制堿法,其主要反應原理是:

Na2SO4+2CNa2S+2CO2

Na2S+CaCO3CaS+Na2CO3

這種方法的最大缺點是:①此反應是高溫固體反應,不能連續(xù)生產(chǎn);②浪費原料,CO2不能回收利用;③污染環(huán)境,CaS沒有任何用處,只能拋至野外.由于這些缺點的存在和后來化學工業(yè)的發(fā)展,呂布蘭法被索爾維法代替.索爾維法的生產(chǎn)流程如下:

索爾維法能實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),但其食鹽利用率只有70%,且所得副產(chǎn)品CaCl2沒有用處,污染環(huán)境.

我國化學家侯德榜經(jīng)過一年的努力,做了500多次循環(huán)實驗,終于設計出新的制堿工藝,于1943年11月在完成實驗室規(guī)模的流程實驗基礎上,在工廠順利試產(chǎn),食鹽的利用率達96%以上,得到了純堿和氯化銨兩種重要產(chǎn)品.氯化銨主要用作氮肥.侯德榜制堿法的原理是:

①在30~50℃的飽和食鹽水中,先通入氨至飽和再通入二氧化碳得到碳酸氫鈉沉淀;

②過濾,將濾渣加熱而得到產(chǎn)品;

③濾液中加入細食鹽末,在10~15℃,使NH4Cl沉淀,過濾,濾液為飽和食鹽水.

據(jù)此回答下列問題:

(1)標出反應Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目.

(2)寫出索爾維制堿法的各步反應的化學反應方程式:

①________;②________;

③________;④________.

(3)寫出侯德榜制堿法第①步反應的化學反應方程式________.

(4)在索爾維制堿法中________物體可循環(huán)利用.

(5)在侯德榜制堿法中________物體可循環(huán)利用.

答案:
解析:

  

  解析:本題根據(jù)化工生產(chǎn)的實際和發(fā)展過程來設置習題,重點考查學生書寫化學反應方程式的能力和對化工生產(chǎn)原料循環(huán)利用的了解和判斷.


提示:

對近代工業(yè)中三種制堿方法做到熟練掌握,熟記反應原理,通過比較去解決實際問題.


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

純堿在日常生活和化學工業(yè)中用途很廣,如用于硬水軟化、洗滌劑生產(chǎn)、食品加工、石油精煉、粗鹽精制、玻璃制造等領域.工業(yè)上以食鹽、氨氣(主要由合成氨廠提供)和二氧化碳為主要原料生產(chǎn)純堿.其流程如下:根據(jù)以上信息回答下列問題.
(1)鹽水精制的過程是除去溶液中各種雜質(zhì)的過程.為將鹽水中含有的Ca2+、Mg2+等沉淀,可以向其中加入過量純堿.此時將混合液中不溶物除去的方法是
過濾
過濾
;溶液中多余的純堿可以加
鹽酸
鹽酸
試劑來除去.
(2)上述工藝流程中,加壓條件下通入二氧化碳進行碳酸化時沒有析出碳酸鈉晶體,其原因是
碳酸鈉溶解度比碳酸氫鈉大
碳酸鈉溶解度比碳酸氫鈉大

(3)在氨堿工業(yè)的歷史上,如何處理流程中剩余的濾液,出現(xiàn)了兩種工藝:一是“索爾維法”,即在濾液中加入石灰水;二是我國化學家侯德榜發(fā)明的“聯(lián)合制堿法”,即在濾液中加入適量氯化鈉晶體.
①“索爾維法”中,濾液加石灰水前先要加熱,原因是
防止加入石灰水時產(chǎn)生碳酸鈣沉淀
防止加入石灰水時產(chǎn)生碳酸鈣沉淀

②“聯(lián)合制堿法”中,可以循環(huán)利用的物質(zhì)是
NaCl
NaCl
 (用化學式表示).
(4)若采用上述流程生產(chǎn)106噸純堿,則理論上通入的二氧化碳的體積(標準狀況下)不得少于
4.48×107
4.48×107
L(不考慮二氧化碳的回收利用).

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

純堿在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛,需求量很大,因此純堿的制備一直是科學家工作的一個重要方面。19世紀歐洲有個呂布蘭制堿法,其主要反應原理是:

Na2SO4+2C Na2S+2CO2

Na2S+CaCO3====CaS+Na2CO3

這種方法的最大缺點是:①此反應是高溫固體反應,不能連續(xù)生產(chǎn);②浪費原料,CO2不能回收利用;③污染環(huán)境,CaS沒有任何用處,只能拋至野外。由于這些缺點的存在和后來化學工業(yè)的發(fā)展,呂布蘭法被索爾維法代替。索爾維法的生產(chǎn)流程如下:

索爾維法能實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),但其食鹽利用率只有75%,且所得副產(chǎn)品CaCl2沒有用處,污染環(huán)境。

我國化學家侯德榜經(jīng)過一年的努力,做了500多次循環(huán)實驗,終于設計出新的制堿工藝,于1943年11月在完成實驗室規(guī)模的流程實驗基礎上,在工廠順利試產(chǎn),食鹽的利用率達96%以上,得到了純堿和氯化銨兩種重要產(chǎn)品。氯化銨主要用作氮肥。侯德榜制堿法原理是:

①在30~50 ℃的飽和食鹽水中,先通入氨至飽和,再通入二氧化碳得到碳酸氫鈉沉淀;

②過濾,將濾渣加熱而得到產(chǎn)品;

③濾液中加入細食鹽末,在10~15 ℃,使NH4Cl沉淀,濾液為飽和食鹽水。

據(jù)此回答下列問題:

(1)標出反應Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。

(2)寫出索爾維制堿法的各步反應的化學反應方程式:

①_________________________

②_________________________

③_________________________

④_________________________

(3)寫出侯德榜制堿法第①步反應的化學方程式_________________________

(4)在索爾維制堿法中____________物質(zhì)可循環(huán)利用。

(5)在侯德榜制堿法中____________物質(zhì)可循環(huán)利用。

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(12分)Na2CO3俗稱純堿、蘇打,NaHCO3俗稱小蘇打,兩者在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中都有著廣泛的應用。某化學興趣小組設計了如下實驗來探究兩者的某些性質(zhì)。請你根據(jù)所學知識幫他們完成有關(guān)的設計和實驗。

(1)甲同學測定兩者的酸堿性:各取一定量的固體溶于水,配成相同濃度的溶液,測定其pH值,測定結(jié)果為Na2CO3、NaHCO3的pH分別為a和b(a、b均大于7)。

Ⅰ.測定溶液的pH值所用的主要儀器有:pH試紙、表面皿、         和標準比色卡。

Ⅱ.有關(guān)①100mL0.1mol·L-1NaHCO3、②100mL0.1 mol·L-1Na2CO3兩種溶液的敘述不正確的是(    )

   A.溶液中水電離出的OH-個數(shù):②>①     B.溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和:②>①

C.①溶液中:c(CO32-)>c(H­2CO3)         D.②溶液中:c(HCO3-)>c(H­2CO3)

(2)乙同學取一定量的碳酸鈉溶液于試管中,滴加2~3滴酚酞試液,發(fā)現(xiàn)溶液變紅,繼續(xù)滴加BaCl2溶液,預計可觀察到                             ,請你結(jié)合必要的離子方程式,應用平衡的觀點解釋有關(guān)現(xiàn)象的產(chǎn)生:                                      。

(3)常溫下,現(xiàn)有pH均為11的標簽模糊的NaOH和Na2CO3溶液,則NaOH溶液中由水電離出來的OH-濃度為Na2CO3溶液中水電離出來OH-濃度的      倍。丙同學設計如下實驗予以區(qū)別:各取1mL兩種溶液加水稀釋至1L,分別測定其pH。請問丙同學是如何判斷哪瓶溶液為Na2CO3溶液?             ;丁同學各取1mL兩種溶液,分別滴加少量AlCl3溶液觀察有無沉淀或氣體進行鑒別,則溶液滴加后同時產(chǎn)生沉淀和氣體的反應離子方程式為                                        。

(4)已知:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,不考慮其它因素影響,現(xiàn)將0.400 mol·L1的Na2CO3溶液和0.200 mol·L1的CaCl2溶液等體積混合,則混合后溶液中Ca2+濃度為     mol·L1。

 

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科目:高中化學 來源:2011-2012學年浙江省溫州市龍灣區(qū)龍灣中學高二期中考試化學試卷(帶解析) 題型:實驗題

(12分)Na2CO3俗稱純堿、蘇打,NaHCO3俗稱小蘇打,兩者在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中都有著廣泛的應用。某化學興趣小組設計了如下實驗來探究兩者的某些性質(zhì)。請你根據(jù)所學知識幫他們完成有關(guān)的設計和實驗。
(1)甲同學測定兩者的酸堿性:各取一定量的固體溶于水,配成相同濃度的溶液,測定其pH值,測定結(jié)果為Na2CO3、NaHCO3的pH分別為a和b(a、b均大于7)。
Ⅰ.測定溶液的pH值所用的主要儀器有:pH試紙、表面皿、         和標準比色卡。
Ⅱ.有關(guān)①100mL0.1 mol·L-1NaHCO3、②100mL0.1 mol·L-1Na2CO3兩種溶液的敘述不正確的是(   )

A.溶液中水電離出的OH-個數(shù):②>①B.溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和:②>①
C.①溶液中:c(CO32-)>c(H­2CO3)D.②溶液中:c(HCO3-)>c(H­2CO3)
(2)乙同學取一定量的碳酸鈉溶液于試管中,滴加2~3滴酚酞試液,發(fā)現(xiàn)溶液變紅,繼續(xù)滴加BaCl2溶液,預計可觀察到                             ,請你結(jié)合必要的離子方程式,應用平衡的觀點解釋有關(guān)現(xiàn)象的產(chǎn)生:                                      。
(3)常溫下,現(xiàn)有pH均為11的標簽模糊的NaOH和Na2CO3溶液,則NaOH溶液中由水電離出來的OH-濃度為Na2CO3溶液中水電離出來OH-濃度的      倍。丙同學設計如下實驗予以區(qū)別:各取1mL兩種溶液加水稀釋至1L,分別測定其pH。請問丙同學是如何判斷哪瓶溶液為Na2CO3溶液?             ;丁同學各取1mL兩種溶液,分別滴加少量AlCl3溶液觀察有無沉淀或氣體進行鑒別,則溶液滴加后同時產(chǎn)生沉淀和氣體的反應離子方程式為                                       。
(4)已知:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,不考慮其它因素影響,現(xiàn)將0.400 mol·L1的Na2CO3溶液和0.200 mol·L1的CaCl2溶液等體積混合,則混合后溶液中Ca2+濃度為    mol·L1。

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