Question

某純堿廠用了中國(guó)化學(xué)家侯德榜對(duì)國(guó)外純堿生產(chǎn)改良的工藝，它的生產(chǎn)流程可簡(jiǎn)要表示如下，請(qǐng)回答：

（1）該生產(chǎn)工藝的名稱是

 

．
（2）合成氨廠的主要設(shè)備名稱為

 

．
（3）沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（4）工藝流程中設(shè)計(jì)循環(huán)1、循環(huán)2的目的是

 

．
（5）從粗鹽水（含Ca²⁺、Mg²⁺、等雜質(zhì)）到飽和食鹽水需經(jīng)過(guò)除雜工藝．加入除雜試劑的順序?yàn)?div id="nd905ps" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

（a．NaOH溶液，b、Na₂CO₃溶液，c．BaCl₂溶液．填代號(hào)），除雜后．還需加入

 

以調(diào)節(jié)pH至中性．

Answer 1

考點(diǎn)：純堿工業(yè)（侯氏制堿法）

專題：元素及其化合物

分析：（1）根據(jù)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；
（2）工業(yè)合成氨在合成塔中進(jìn)行；
（3）沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳析出碳酸氫鈉晶體，反應(yīng)方程式為NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（4）工藝流程中設(shè)計(jì)循環(huán)1提高NaCl原料的利用率，設(shè)計(jì)循環(huán)2提高CO₂等原料的利用率；
（5）除去粗鹽中含有的SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)，加入試劑要注意氯化鋇在碳酸鈉的前面，以便把過(guò)量的氯化鋇除掉；過(guò)濾后再加鹽酸以調(diào)節(jié)pH至中性．

解答： 解：（1）目前工業(yè)制堿方法有二：氨堿法和聯(lián)合制堿法．題中方法由我們侯德榜所創(chuàng)，稱為侯氏制堿法，也稱為聯(lián)合制堿法，反應(yīng)方程式為NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，得到碳酸氫鈉同時(shí)得到氯化銨，
故答案為：聯(lián)合制堿法或侯德榜制堿法；
（2）工業(yè)合成氨在合成塔中進(jìn)行，氮?dú)夂蜌錃庠诤铣伤䞍?nèi)發(fā)生化合反應(yīng)生成氨氣，故答案為：合成塔；
（3）從流程圖可以看出，沉淀池中加入的反應(yīng)物有氨氣、二氧化碳、氯化鈉，根據(jù)生成物是碳酸氫鈉，可推出反應(yīng)物有水，同時(shí)可知碳酸氫鈉為沉淀，反應(yīng)原理首先是氨氣、二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸氫氨，然后碳酸氫氨和氯化鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)交換成分生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨，所以反應(yīng)方程式為NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
故答案為：NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（4）整個(gè)生產(chǎn)流程中可進(jìn)行循環(huán)使用的主要物質(zhì)是NaCl、CO₂，工藝流程中設(shè)計(jì)循環(huán)1、循環(huán)2節(jié)約了成本，減少了浪費(fèi)，
故答案為：提高NaCl、CO₂等原料的利用率，節(jié)約成本；
（5）除雜試劑為了除去雜質(zhì)離子，一般是過(guò)量的，碳酸鈉可以將鈣離子以及過(guò)量的鋇離子沉淀下來(lái)，BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃加入的順序必須滿足最后加入碳酸鈉，過(guò)濾后再加鹽酸至不再有氣體生成即可調(diào)節(jié)pH至中性，所以除雜試劑BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃加入的順序還可以是NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃、（或BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH），
故答案為：cba或cab或acb；鹽酸．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了合成氨工業(yè)、制堿法的生產(chǎn)工藝流程，掌握生產(chǎn)的原理和步驟是解題的關(guān)鍵，要求學(xué)生具有分析和解決問(wèn)題的能力，注意除去粗鹽中含有的SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)，加入的試劑順序，題目難度中等．