Question

9．工業上可以用食鹽和石灰石為原料制取純堿（Na₂CO₃），生產的關鍵是在沉淀池中讓NaCl、NH₃、CO₂和H₂O盡可能多地轉化成NaHCO₃（固體沉淀物）和NH₄Cl（溶液）．主要生產流程如圖所示：

（已知2NH₄Cl+Ca（OH）₂═CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O）
（1）“煅燒爐”中發生反應的化學方程式是CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
（2）若在實驗室里分離“設備（I）”中的混合物，用到的操作的名稱是過濾．
（3）“沉淀池”中的反應是在加壓的條件下不斷向食鹽水和飽和氨水溶液中通入二氧化碳氣體，試分析該流程需要加壓條件的原因是：增大二氧化碳的溶解度．
（4）“設備（Ⅱ）”中固體A與水反應的化學方程式是H₂O+CaO=Ca（OH）₂．
（5）對“設備（Ⅱ）”中的母液處理后，除水以外可在本流程中再利用的物質有NH₃、NaCl（填寫化學式）．
（6）請寫出一個該生產流程的優點：原料便宜易得（或者有物質可以循環利用）．

Answer 1

分析 （1）根據碳酸鈣高溫分解的化學性質回答；
（2）根據過濾的原理和適用范圍回答；
（3）根據影響氣體溶解度的因素進行分析；
（4）根據反應物、生成物、反應條件，正確書寫化學方程式；
（5）根據生產流程中有些物質可循環利用回答；
（6）根據生產過程中使用的原料成本，以及生產流程中有些物質可循環利用回答

解答 解：
（1）碳酸鈣在高溫下分解生成二氧化碳氣體和氧化鈣，化學方程式為：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（2）過濾是把不溶于液體的固體和液體分開的一種分離混合物的方法，“設備（I）”中的液體混合物中分離出析出的晶體，故可用過濾的方法；
（3）影響氣體溶解度的因素主要有：溫度和壓強，壓強越大氣體溶解度越大，加壓的條件下不斷向食鹽水和飽和氨水溶液中通入二氧化碳氣體，能增大二氧化碳的溶解度；
（4）氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，化學方程式為：H₂O+CaO=Ca（OH）₂；
（5）進入“設備（Ⅱ）”的物質有氧化鈣、氯化鈉、氯化銨及水，發生的反應有H₂O+CaO=Ca（OH）₂、Ca（OH）₂+2NH₄Cl=2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂，最終產物有氯化鈉、氯化鈣、氨氣，其中氯化鈉、氨氣可再利用；
（6）從生產過程流程圖可看出，使用的原料成本低、易得，且生產流程中有些物質可循環利用原料便宜易得（或者有物質可以循環利用）
故答案為：
（1）CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（2）過濾；
（3）增大二氧化碳的溶解度；
（4）H₂O+CaO=Ca（OH）₂；
（5）NH₃、NaCl；
（6）原料便宜易得（或者有物質可以循環利用）．

點評 本題看起來起點很高，但落點較低，考查了學生對知識的理解和應用，也充分體現了化學來源于生產、生活，又服務于生產、生活的理念．