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15.我国著名化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:(沉淀池中发生的化学反应为:NH3+CO2+H2O+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓)

①上述生产纯碱的方法称联合制碱法或侯德榜制碱法或侯氏制碱法,副产品氯化铵的一种用途为化肥或电解液或焊药等.
②上述流程中X物质为CO2或二氧化碳.
③侯德榜主要是设计了上述流程中的循环I(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上.从沉淀池中取出沉淀的操作是过滤.

分析 由流程可知,合成氨提供氨气,与二氧化碳、食盐水反应生成NH4Cl、NaHCO3,过滤分离出碳酸氢钠,碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,X为二氧化碳,可循环使用,母液中含氯化铵,以此来解答.

解答 解:由流程可知,合成氨提供氨气,与二氧化碳、食盐水反应生成NH4Cl、NaHCO3,过滤分离出碳酸氢钠,碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,X为二氧化碳,可循环使用,母液中含氯化铵,
①上述生产纯碱的方法称为联合制碱法或侯德榜制碱法或侯氏制碱法,副产品氯化铵的一种用途为化肥或电解液或焊药等,
故答案为:联合制碱法或侯德榜制碱法或侯氏制碱法;化肥或电解液或焊药等;
②上述流程中X物质为CO2或二氧化碳,故答案为:CO2或二氧化碳;
③侯德榜主要是设计了上述流程中的循环I,氯化铵分解生成氨气可循环使用,使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上.从沉淀池中取出沉淀的操作是过滤,
故答案为:Ⅰ;过滤.

点评 本题考查纯碱工业,为高频考点,把握制备工业流程、混合物分离提纯为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意物质的循环使用,题目难度不大.

练习册系列答案
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3.氨气及其相关产品是基本化工原料,在化工领域中具有重要的作用.
(1)以铁为催化剂,0.6mol氮气和1.8mol氢气在恒温、容积恒定为1L的密闭容器中反应生成氨气,20min后达到平衡,氮气的物质的量为0.3mol.
①在第25min时,保持温度不变,将容器体积迅速增大至2L并保持恒容,体系达到平衡时N2的总转化率为38.2%,请画出从第25min起H2的物质的量浓度随时间变化的曲线.

②该反应体系未达到平衡时,催化剂对逆反应速率的影响是增大(填增大、减少或不变).
(2)①N2H4是一种高能燃料,有强还原性,可通过NH3和NaClO反应制得,写出该制备反应的化学方程式NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O
②N2H4的水溶液呈弱碱性,室温下其电离常数K1=1.0×10-6,则0.01mol•L-1 N2H4水溶液的pH等于10(忽略N2H4的二级电离和H2O的电离).
③已知298K和101KPa条件下:
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H2
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H3
4NH3(g)+O2(g)=2N2H4(l)+2H2O(I)△H4
则N2H4(l)的标准燃烧热△H=$\frac{3}{2}$△H2-△H1-$\frac{1}{2}$△H4
(3)科学家改进了NO2转化为HNO3的工艺(如虚框所示),在较高的操作压力下,提高N2O4/H2O的质量比和O2的用量,能制备出高浓度的硝酸.

实际操作中,应控制N2O4/H2O质量比高于5.11,对此请给出合理解释2N2O4+2H2O+O2=4HNO3,中N2O4/H2O的质量比等于5.11,高于5.11是为了提高了N2O4的浓度,有利于平衡向正方向移动,得到高浓度的硝酸

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