Question

5．坐落在山东沿海地区的潍坊纯碱厂是我国重点大型企业，其生产工艺沿用我国化学侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图：

①上述生产纯碱的方法称联合制碱法或侯德榜制碱法，副产品的一种用途为做化肥．
②沉淀池中发生的化学反应方程式是NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓．
③写出上述流程中X物质的分子式CO₂．
④使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了循环Ⅰ（填上述流程中的编号）的循环．
⑤向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有AC．
A．增大NH₄⁺的浓度，使NH₄Cl更多地析出
B．使NaHCO₃更多地析出
C．使NaHCO₃转化为Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl纯度．

Answer 1

分析 根据联合制碱法的原料为氨气、二氧化碳和饱和氯化钠，反应式为NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；主要的副产物为氯化铵，需要考虑氯化铵的回收利用，要提高原料的利用率，可以用循环使用的方法，据此分析解题；
①工业制纯碱法为侯氏制碱或联合制碱法，主要副产品为NH₄Cl；
②饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体；
③碳酸氢钠受热易分解生成CO₂、水及纯碱；
④循环Ⅰ中的氯化钠有又返回到沉淀池
⑤根据氨气溶于水后生成氨水，氨水电离成铵根，增大铵根的浓度有利于氯化铵的析出来分析；同时通入氨气使溶液碱性增强，使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠，可以提高氯化铵的纯度．

解答 解：①目前工业制碱方法有二：氨碱法和联合制碱法．题中方法由我们侯德邦所创，称为侯氏制碱法，也称为联合制碱法，反应方程式为NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，得到一摩尔的碳酸氢钠同时得到一摩尔的氯化铵，故副产物为氯化铵，氯化铵可用来制作化肥，故答案为：联合制碱法或侯德榜制碱法，做化肥；
②沉淀池中发生的化学反应为饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体，反应方程式为NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，
故答案为：NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
③在联合制碱法中二氧化碳是反应的原料同时也是反应的副产物，可以循环利用，故答案为：CO₂；
④循环Ⅰ是将未反应的氯化钠返回沉淀池中，故答案为：循环Ⅰ；
⑤氨气溶于水后生成氨水，氨水电离成铵根，增大铵根的浓度有利于氯化铵的析出来，所以选项A正确；
通入氨气使溶液碱性增强，使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠，可以提高氯化铵的纯度所以选项C正确，选项B错误；
故答案为：AC．

点评 本题主要考查了实验方案的设计，明确物质的性质是解本题关键，联合制碱法的原料、反应式以及副产物的回收利用，如何提高原料的利用率等，均属基础考查，难度中等．