Question

【题目】纯碱是一种非常重要的化学基本工业产品，工业上有很多不同的方法生产纯碱。

Ⅰ、路布兰法——其生产原理：用硫酸将食盐转化为硫酸钠，将硫酸钠与木炭、石灰石一起加热，得到产品和硫化钙。

（1）请写出上述过程的化学方程式：____________。

Ⅱ.索尔维制碱法：以食盐、氨气(来自炼焦副产品)和二氧化碳(来自石灰石)为原料，首先得到小苏打，再加热分解小苏打，获得纯碱。

（2）结合下图中所给物质的溶解度曲线。写出得到小苏打的离子方程式：____________。

（3）这种生产方法的优点是原料便宜、产品纯度高、氨和部分二氧化碳可以循环使用。请写出实现氨循环的化学方程式：____________。

Ⅲ.侯德榜制碱法——生产流程可简要表示如下：

（4）合成氨工厂需要向制碱厂提供两种原料气体，其中Y是____________(填化学式)，这两种气体在使用过程中是否需要考虑通入的先后顺序____________(填”是”或“否”)，原因是____________。

（5）侯德榜制碱法保留了索尔维法的优点，克服了它的缺点，特别是设计了____________(填流程中的编号)使原料中溶质的利用率从70%提高到了96%以上。从母液中可以获得的副产品的应用：____________(举一例)。

（6）该合成氨厂用NH3制备NH4NO3。已知：由NH3制NO的产率是94%，NO制HNO3的产率是89%，则制HNO3所用NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的____________%(保留两位有效数字)。

Answer 1

【答案】

I.（1）2NaC1+H2SO4(浓)Na2SO4+2HC1↑、Na2SO4+2C十CaCO3CaS+Na2CO3+2CO2↑

II.（2）Na++NH3+H2O+CO2NaHCO3↓+NH4+

（3）2NH4C1+Ca(OH)2CaC12+2NH3↑+2H2O

III.（4）NH3；是；氨气在食盐水中溶解度大，先通氨气再通入CO2会产生碳酸氢铵，有利于碳酸氢铵的析出

（5）循环I；作化肥(合理答案即可)

（6）54

【解析】

试题分析：Ⅰ、（1）根据用硫酸将食盐转化为硫酸钠，将硫酸钠与木炭、石灰石一起加热，得到产品和硫化钙，上述过程的化学方程式为2NaC1+H2SO4(浓)Na2SO4+2HC1↑、Na2SO4+2C+CaCO3CaS+Na2CO3+2CO2↑，故答案为：2NaC1+H2SO4(浓)Na2SO4+2HC1↑、Na2SO4+2C+CaCO3CaS+Na2CO3+2CO2↑；

Ⅱ.（2）根据溶解度曲线，碳酸氢钠溶解度较小，反应生成小苏打的离子方程式为Na++NH3+H2O+CO2NaHCO3↓+NH4+，故答案为：Na++NH3+H2O+CO2NaHCO3↓+NH4+；

（3）生成的氯化铵与碱能够反应生成氨气，因此实现氨循环的化学方程式为2NH4C1+Ca(OH)2CaC12+2NH3↑+2H2O，故答案为：2NH4C1+Ca(OH)2CaC12+2NH3↑+2H2O；

Ⅲ．（4）合成氨工厂需要向制碱厂提供的两种原料气体为二氧化碳和氨气，根据流程图，Y是氨气；二氧化碳的溶解度不大，氨气极易溶于水，因此先通氨气再通入CO2会产生碳酸氢铵，有利于碳酸氢铵的析出，故答案为：NH3；是；氨气在食盐水中溶解度大，先通氨气再通入CO2会产生碳酸氢铵，有利于碳酸氢铵的析出；

（5）侯德榜制碱法保留了索尔维法的优点，克服了它的缺点，特别是设计了循环I，使原料中溶质的利用率从70%提高到了96%以上。从母液中可以获得氯化铵，可以用作化学肥料，故答案为：循环I；作化肥；

（6）由NH3制NO的产率是94%、NO制HNO3的产率是89%，根据氮原子守恒可知，NH3～NO～HNO3，则1mol氨气可得到硝酸1mol×94%×89%=0.8366mol，由HNO3+NH3═NH4NO3，则该反应消耗的氨气的物质的量为0.8366mol，氨气的质量之比等于物质的量之比，则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量的百分数为×100%=54%；即制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量的54%，故答案为：54。