Question

工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生产纯碱。请回答下列问题：
(1)路布兰法是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，在高温下进行煅烧，再浸取、结晶而制得纯碱。
①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为____________________；
②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为_______________ (已知产物之一为CaS)；
(2)氨碱法的工艺如下图所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。

①图中的中间产物C是__________，D是________（写化学式）；
②装置乙中发生反应的化学方程式为_____________________；
(3)联合制碱法是对氨碱法的改进，其优点是___________________；
(4)有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石等为原料制碳酸钾。请结合下图的溶解度(S)随温度变化曲线，分析说明是否可行？________________________

Answer 1

(1)①2NaCl+H₂SO₄(浓)Na₂SO₄+2HCl；②Na₂SO₄+4C+CaCO₃CaS+Na₂CO₃+4CO
(2)①Ca(OH)₂；NH₃；②NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NaHCO₃+NH₄Cl
(3)保留了氨碱法的优点，使食盐的利用率提高到96%，NH₄Cl可做氮肥，可与合成氨厂联合，原料气氨气和一氧化碳都由氨厂提供，减少CaCO₃制CO₂这一工序，降低了能耗与污染。
(4)不可行，因为在纯碱的生产中，生成的碳酸氢钠溶解度小于氯化钠，故生产中能以晶体析出而分离。但若用于碳酸钾的生产，将会生成碳酸氢钾，其溶解度要远小于氯化钠，必须在温度接近0℃时才能结晶，能耗过大，工业上不可行。