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的離子方程式是：NH₃+CO₂+H₂O+Na⁺+Cl^-=NaHCO₃↓+NH₄⁺+Cl^-．此時溶液中相當于有4種離子型產(chǎn)物大量存在，進入煅燒爐的物質(zhì)是NaHCO₃．寫出煅燒的化學方程式2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O↑+CO₂↑．
（2）X是CO₂，Y是NH₃（填化學式）．
（3）某實驗小組在實驗室模擬主要反應過程，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溶解并達到飽和，向其中通入CO₂．
實驗小組發(fā)現(xiàn)實驗過程中CO₂的通入量過大、過小都不好，都會使產(chǎn)物的產(chǎn)率降低，原因是過大，未反應的CO₂逸出帶出氨氣，原料氣的損耗導致NaHCO₃產(chǎn)率下降過小，生成的NH₄HCO₃不足，導致NaHCO₃產(chǎn)率下降．
對此實驗小組作了改進．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，此時再加入氨水，重復此操作．此改進的好處是分次加入可以減少氨的逸出，同時酚酞變色指示加入氨水的時機，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，第二個過程是從含有氯化銨和氯化鈉的濾液中結晶沉淀出氯化銨晶體，在低溫條件下，向濾液中加入細粉狀的氯化鈉，并通入氨氣，可以使氯化銨單獨結晶沉淀析出，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晶沉淀出氯化銨晶體，在低溫條件下，向濾液中加入細粉狀的氯化鈉，并通入氨氣，可以使氯化銨單獨結晶沉淀析出，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溶解并達到飽和的溶液中通入CO₂，實驗過程中CO₂的通入量過大、過小都不好，過大，未反應的CO₂逸出帶出氨氣，原料氣的損耗導致NaHCO₃產(chǎn)率下降、過小，生成的NH₄HCO₃不足，導致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，同時酚酞變色指示加入氨水的時機，可以充分利用CO₂．
故答案為：過大，未反應的CO₂逸出帶出氨氣，原料氣的損耗導致NaHCO₃產(chǎn)率下降、過小，生成的NH₄HCO₃不足，導致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，同時酚酞變色指示加入氨水的時機，可以充分利用CO₂．

點評 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原理是解題關鍵，題目難度不大．