题目内容
【题目】侯德榜制碱法的原理是:向氨化的饱和食盐水中通入过量的二氧化碳,即有晶体析出,经过滤、洗涤、焙烧得纯碱.此过程可以表示为:① (此反应是放热反应) ②煅烧碳酸氢钠后,得到纯碱。侯氏制碱法生产流程示意图:
[查阅资料]I.氨化的饱和食盐水;即是指向饱和食盐水中通入氨气;Ⅱ.NaHCO3低温时溶解度很小; III在通常状况下,NH3极易溶于水,CO2能溶于水。
(1)请你填写出括号中物质的化学式_____________。
(2)用化学方程式表达煅烧炉中发生的反应___________。
(3)向饱和的食盐水中,先通入氨气再通人二氧化碳的目的是____________。
(4)向母液中通入氨气的原因是___________;把母液冷却至10°C以下的目的是________。
(5)侯氏制碱法的生产流程中,可以循环利用的物质是____________。
【答案】NH4Cl 增大碳酸氢钠的产率(或得到更多的碳酸氢钠) 增大溶液中NH4+的浓度 得到更多的氯化铵晶体(或析出更多的氯化铵晶体) CO2
【解析】
(1)由化学方程式可知,反应前出现了1个钠原子、1个氯原子、1个氮原子、1个碳原子、5个氢原子和3个氧原子,反应后出现了1个钠原子、1个氢原子、1个碳原子和3个氢原子,根据质量守恒定律可知,尚缺的1个氯原子、1个氮原子和4个氢原子存在于括号中,所以其中的物质的化学式为NH4Cl,故填NH4Cl。
(2)由图可知,煅烧炉中发生的反应是碳酸氢钠在高温的条件下反应生成碳酸钠、水和二氧化碳,故反应的化学方程式写为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
(3)氨气极易溶于水,而二氧化碳能溶于水,向饱和的食盐水中,先通入氨气再通入二氧化碳能够使更多的二氧化碳参加反应,得到更多的碳酸氢钠,故填增大碳酸氢钠的产率(或得到更多的碳酸氢钠)。
(4)氨气与水反应生成氨水,氨水在溶液中发生解离产生NH4+,即向母液中通入氨气可以增大溶液中NH4+的浓度,故填:增大溶液中NH4+的浓度;
氯化铵的溶解度随温度升高而减小,且氯化铵的溶解度受温度影响比碳酸氢钠大,所以把母液冷却至10°C以下可以析出更多的氯化铵晶体,故填:得到更多的氯化铵晶体(或析出更多的氯化铵晶体)。
(5)由流程图可知,生产开始时有二氧化碳参加反应,生产的末端有二氧化碳生成,生成的二氧化碳又可以继续参加反应,所以该生产流程中可以循环利用的物质是二氧化碳,故填CO2。