侯氏制碱法 (2)
或NH3+CO2+H2O→NH4HCO3NH4HCO3+NaCl→NaHCO3↓+NH4Cl
(3)CO2(4)I过滤(5)稀硝酸和硝酸银溶液(6)a c
5.根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据,实验室制备纯碱Na2CO3的主要步骤是:将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30~35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧2小时,制得Na2CO3固体。
侯氏制碱法
其化学方程式可以归纳为以下三步反应。
(1)NH3+H2O+CO2=NH4HCO3(首先通入氨气,然后再通入二氧化碳)
(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓(NaHCO3溶解度最小,所以析出。)
加热
(3)2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O(NaHCO3热稳定性很差,受热容易分解)
(1)从理论上看,循环生产是否需要再补充NH3?。
(2)从绿色化学原料的充分利用的角度看,该方法有二个明显的缺陷是:
a;b。
我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,创造了侯德榜制碱法又叫联碱法,生产流程可简要表示如下:
该法是将合成氨工厂生产的NH3及副产品CO2,再与饱和食盐水反应……。该法与氨碱法不同之处有二点:
(1)NH4HCO3分解反应速率降低水浴加热
(2)使反应充分进行NaHCO3的溶解度最小NaCl NH4Cl NH4HCO3
(3)NaHCO3NaCl NH4Cl NH4HCO3HCl(4)
5工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:
完成下列填空:
1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式。
(1)CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;吸收从B装置中的试管内逸出的氨气,减少对环境的污染
(2)温度越低,碳酸氢钠的溶解度越小,便于析出
(3)A与B;饱和NaHCO3溶液(其它合理答案均可给分);除去CO2中混合的HCl气体(4)60%
4我国化学侯德榜(右图)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:
滤液D加石灰水前先要加热,原因是。
6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为:
(注明你的表达式中所用的有关符号的含义)
6.在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂,可与碘化物、亚硫酸盐等还原性物质反应。工业生产碘酸钾的流程如下:
请回答下列问题:
在中含有的成分为NaCl、NH3、Na2CO3还有CaCl2等
其中排除液W包含CaCl2和NaCl
CaO和中的NH4Cl结合又生成了NH3
可以,即Y为NH3
主要区别:
索维尔===原料利用率低,有CaCl2副产物,几乎无用
和--原料利用率高,副产物NH4Cl,肥料
例11892年比利时人索尔维以NaCl、CO2、NH3、H2O为原料制得了纯净的Na2CO3,该法又称氨碱法,其主要生产流程如下:
(3)该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,指导教师指出应在_____________装置之间(填写字母)连接一个盛有___________的洗气装置,其作用是_____________________________________。
(4)若该校学生进行实验时,所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g,则NaHCO3的产率为。
(1)上述生产纯碱的方法称,副产品的一种用途为。
(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是。
(3)写出上述流程中X物质的分子式。
(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
(填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加。
(3)过滤所得的母液中含有(以化学式表示),需加入,并作进一步处理,使NaCl溶液循环使用,同时可回收NH4Cl。
(4)测试纯碱产品中NaHCO3含量的方法是:准确称取纯碱样品W g,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加1~2滴酚酞指示剂,用物质的量浓度为c(mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色(指示CO32-+H+=HCO3-反应的终点),所用HCl溶液体积为V1mL,再加1~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙,所用HCl溶液总体积为V2mL。写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式:NaHCO3(%)=
________________________________________________________________________。
解析Ⅱ.(1)甲装置是CO2的发生装置,由于盐酸易挥发,故生成的CO2气体中会含有HCl气体,乙装置的作用是除去CO2中的HCl气体,所以乙装置中的试剂是饱和碳酸氢钠溶液,丙是制备碳酸氢钠的发生装置,丁的作用是吸收多余的NH3,防止其污染环境。从溶液中分离出NaHCO3晶体的方法是过滤。
且利用NH4Cl的溶解度,可以在低温状态下向(2)中的溶液加入NaCl,则NH4Cl析出,得到化肥,提高了NaCl的利用率。
的原理是依据发生的原理进行的,会向着离子浓度减小的方向进行。也就是很多初中高中教材所说的应有沉淀、气体和难电离的物质生成。他要制(Na2CO3),就利用NaHCO3在溶液中较小,所以先制得NaHCO3,再利用不稳定性分解得到。要制得就要有大量钠离子和离子,所以就在饱和食盐水中通入,形成饱和,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、、和离子,这其中NaHCO3最小,所以析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用。
NH4Cl通过食盐细粉的而析出了
得到了铵肥,由于NH3被消耗了,所以需要再次补充
所以中的是CO2和食盐水
好处是产生的同时,产生了铵肥,同时氯化钠的利用率比较高
索氏
分析一下整个流程:
原料也是NH3、NH3和食盐水
发生的反应为:NaCl + NH3 + CO2 +H2O→NaHCO3↓+ NH4Cl
CO2是由CaCO3煅烧得到的,产物同时还有CaO
依据此原理,欲制得碳酸氢钠晶体,某校学生设计了如下实验装置,其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液,且二者均已达到饱和。
(1)A装置中所发生反应的离子方程式为________________________。
C装置中稀硫酸的作用为___________________________________________。
(2)下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据(g/100g水)
温度
溶
解
盐度
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
NaHCO3
6.9
8.1
9.6
11.1
12.7
14.5
NH4Cl
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
参照表中数据,请分析B装置中使用冰水的目的是______________________。
分析一下整个过程
原料是NH3和CO2以及食盐水
发生的反应为:NaCl + NH3 + CO2 +H2O→NaHCO3↓+ NH4Cl
进入以后,得到NaHCO3进入,煅烧后得到Na2CO3和CO2,CO2进入循环II,所以X是CO2,
中的为食盐水、NH3、Na2CO3和NH4Cl的混合物
所以可以再次进入,其中食盐水是的
②有同学建议在戊装置的b导管下端连接己装置,理由是
________________________________________________________________________。
(3)请再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法:
________________________________________________________________________
【探究实例】
Ⅰ.原理分析
碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是________.
a.碳酸氢钠难溶于水b.碳酸氢钠受热易分解
c.碳酸氢钠的溶解度相对较小,在溶液中首先结晶析出
Ⅱ.实验探究
(1)一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。
(3)①。
②。
(4)从理论上看,每再生产1mol Na2CO3,再补充的物质及其物质的量分别是。
(1)不需要
(2)a.氯化钠未能充分利用;b.产生CaCl2废弃物
(3)①将NH4Cl作为一种化工产品,不再生产NH3循环使用;
②对分离出NaHCO3和NH4Cl后含NaCl的溶液循环使用。
(4)补充2mol NaCl;2mol NH3;1 mol CO2
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.3
77.3
①>35℃NH4HCO3会有分解
请回答:
(1)反应温度控制在30~35℃,是因为若高于35℃,则,若低于30℃,则;为控制此温度范围,采取的加热方法为。
(2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是。静置后只析出NaHCO3晶体的原因是。用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去杂质(以化学式表示)。
回答下列有关问题:
①乙装置中的试剂是____________;