题目内容

Ⅰ、在饱和食盐水中先通入氨气进行氨化,再通入二氧化碳,可制得小苏打.在析出小苏打晶体滤掉的母液中加入生石灰,可将氨气回收利用.小苏打在250℃下焙烧可得纯碱,分解所得二氧化碳也可以回收利用.以上所述称为索尔维制碱法.
(1)饱和食盐水先氨化,再通CO2的原因是
 
,写出利用该方法获得小苏打对应的化学反应方程式
 
、
 
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(2)在析出小苏打的母液中加入生石灰以回收氨气的化学方程式是
 
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(3)我国著名化学家侯德榜利用析出小苏打的母液在一定条件下加入NaCl粉末,使母液中的NH4Cl结晶析出,可生产化肥NH4Cl.在析出NH4Cl的母液中再通入氨气氨化,又可通CO2制取小苏打,这就是举世闻名的“侯氏制碱法”.简答侯氏制碱法的主要优点(答两点即可)
 
、
 
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Ⅱ、我国南方某些地区的井水取来久置后,井水由澄清透明变成有少量棕红色絮状沉淀积于缸底,水面浮着一层“锈皮”,当地居民常采用加明矾的方法处理.
(1)井水久置后,水面浮着的一层“锈皮”的主要成分是(写化学式)
 
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(2)用化学方法鉴别该井水所含金属离子的方法及现象为
 
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(3)如何用化学方法鉴别井水是否用明矾处理过
 
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分析:I(1)H2CO3酸性比盐酸弱,CO2与NaCl不反应且CO2在NaCl溶液中溶解度较小;
在饱和NaCl溶液中通入足量氨气以后再通入CO2时,先生成NH4HCO3,进而生成NaHCO3;
(2)在索尔维法生产过程中,氢氧化钙和铵盐反应生成氨气,同时生成氯化钙;
(3)分析比较两种制备流程,结合反应生成产物比较异同,从副产物的主要作用和原料利用等分析比较;
II(1)根据棕红色絮状沉淀分析;
(2)Fe3+遇到KSCN,溶液变成红色;
(3)根据明矾的成分分析、检验.
解答:解:I(1)H2CO3酸性比盐酸弱,CO2与NaCl不反应,则不能向饱和NaCl溶液中通入CO2 制NaHCO3;另CO2在NaCl溶液中溶解度较小,生成NaHCO3太少不会结晶析出,所以也不能采用先向饱和NaCl溶液中通入CO2,再通入NH3的方法制NaHC03 ;在饱和NaCl溶液中通入足量氨气以后再通入CO2时,则发生以下反应:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,其中NaHCO3溶解度最小,故有NaHCO3的晶体析出,
故答案为:CO2在NaCl溶液中溶解度较小,生成NaHCO3太少不会结晶析出;NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓;
(2)在索尔维法生产过程中,氢氧化钙和铵盐反应生成氨气,同时生成氯化钙,反应的方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(3)索尔维法缺点:大量CaCl2用途不大,NaCl利用率只有70%,约有30%的NaCl留在母液中. 
侯氏制碱法的优点:把合成氨和纯碱两种产品联合生产,提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本.保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高到96%;NH4Cl可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气CO转化成CO2,减少无用的氯化钙生成,
故答案为:使NH4Cl析出,可做氮肥;减少无用的CaCl2生成;
II(1)根据红褐色絮状沉淀,可知该物质为Fe2O3,故答案为:Fe2O3;
(2)Fe3+遇到KSCN,溶液变成红色,如果加入KSCN溶液变红说明含有三价铁离子,否则没有,
故答案为:滴加KSCN,如果产生血红色,说明含有三价铁离子,否则没有;
(3)明矾成分为硫酸铝钾,含有硫酸根离子,若用明矾净水,则水中含有较多硫酸根离子,取少量加盐酸酸化,再加氯化钡溶液若生成白色沉淀说明已经处理,否则没有;
故答案为:取少量加盐酸酸化,再加氯化钡溶液若生成白色沉淀说明已经处理,否则没有.
点评:本题考查了纯碱工业制备原理分析比较,反应实质的应用,试剂的作用,及铁的化合物的性质;理解生产原理和过程的实质是解答的关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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海水是一种丰富的资源,工业上从海水中可提取NaCl、Na2CO3、Mg等多种物质,这些物质广泛应用于生产、生活等领域.如图所示是某工厂对海水资源进行综合利用的流程.

请回答下列问题:
(1)流程图中操作a的名称为
蒸发结晶
蒸发结晶
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(2)工业上从海水中提取的NaCl,可用来制取纯碱,其简要过程如下:向饱和食盐水中先通入气体A,后通入气体B,充分反应过滤得到晶体C和滤液D,将晶体C灼烧即可制得纯碱.
①气体A应是
NH3
NH3
(填化学式),此过程的化学方程式为
NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
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②滤液D中主要含有NH4Cl、NaHCO3等物质,工业上常向滤液D中通入NH3,并加入细小食盐颗粒,使溶液冷却,析出不含有NaHCO3副产品的NH4Cl晶体,通入NH3的作用是
增大NH4+的浓度有利于氯化铵的析出来,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
增大NH4+的浓度有利于氯化铵的析出来,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
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(3)操作b应在
HCl
HCl
气流中进行,若在空气中加热,则会水解生成Mg(OH)Cl,写出有关反应的化学方程式:
MgCl2?6H2O
  △  
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Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O
MgCl2?6H2O
  △  
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Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O
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(4)某氯碱厂每天消耗234吨NaCl,可生产质量分数为32%的烧碱溶液
500
500
吨.

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