Question

1．在纖維解離階段需要用到大量純堿，我國化學家侯德榜改進國外的氨堿法純堿生產工藝，創造了侯氏制堿法，又叫聯堿法，圖為兩種方法的對比：

（1）沉淀池中主要反應的化學方程式NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl．
（2）X是CO₂，Y是NH₃（填化學式）．
（3）相比氨堿法，侯氏制堿法有以下優點，你認為其中正確的是AD．
A．NaCl不再棄去，而是參與循環
B．不需要氨氣即可制得碳酸鈉
C．生產過程中部分反應產物可作為原料循環使用
D．副產品是一種氮肥
E．反應不需要加熱，可節約能源
（4）氨堿法排出液W中的溶質除有氫氧化鈣外，還有CaCl₂，侯氏制堿法中Z除了溶解氨氣、食鹽外，其他溶質還有Na₂CO₃；從沉淀池中得到的NaHCO₃中含有少量的NH₄HCO₃，但不會影響產品Na₂CO₃的純度，原因是NH₄HCO₃受熱分解無殘留．
（5）根據侯氏制堿法從母液中提取氯化銨晶體的過程推測，所得結論正確的是bd．
a．常溫時氯化銨的溶解度比氯化鈉的小
b．通入氨氣的目的是使氯化銨更多地析出
c．加入食鹽細粉的目的是提高Na⁺的濃度，促進碳酸氫鈉結晶析出
d．氯化銨的溶解度受溫度影響比氯化鈉大
（6）你認為工業上可否用氫氧化鈉與二氧化碳反應來制備碳酸鈉，簡要說明理由不可以，用氫氧化鈉制備碳酸鈉成本過高，得不償失．

Answer 1

分析 （1）依據生產流程聯堿法和氨堿法生產流程中沉淀池中發生的反應是氨氣、二氧化碳、水、氯化鈉反應生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨；
（2）聯堿法生產流程圖中分析循環Ⅱ中是碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳氣體；氨堿法的生產流程中循環Ⅰ是氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣與銨鹽反應生成的氨氣；
（3）相比氨堿法，侯氏制堿法有氯化鈉的利用率加大，副產品有氮肥；
（4）聯堿法母液主要是氯化銨、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉；Z中除了溶解的氨氣、食鹽外，其它溶質還有氯化銨、碳酸鈉；氨堿法排出液中的溶質除了氫氧化鈣外，還有氫氧化鈣和氯化銨反應生成的氯化鈣，氯化鈉；NH₄HCO₃受熱分解；
（5）向母液中通氨氣作用有增大NH₄⁺的濃度，使NH₄Cl更多地析出和使NaHCO₃轉化為Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl純度；加入食鹽細粉目的是提高Cl^-的濃度，使氯化氨析出；
（6）根據生產成本分析．

解答 解：（1）依據流程圖分析可知，生產流程聯堿法和氨堿法生產流程中沉淀池中發生的反應是氨氣、二氧化碳、水、氯化鈉反應生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨，所以反應的化學方程式為：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl；
故答案為；NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl；
（2）聯堿法生產流程圖中分析循環Ⅱ中是碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳氣體；氨堿法的生產流程中循環Ⅰ是氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與銨鹽反應生成的氨氣可以循環使用；
故答案為：CO₂； NH₃；
（3）A．相比氨堿法，侯氏制堿法中氯化鈉的利用率提高，A正確；
B．氨堿法，侯氏制堿法都需要氨氣，B錯誤；
C．氨堿法，侯氏制堿法生產過程中都有部分反應產物可作為原料循環使用，C錯誤；
D．侯氏制堿法副產品是一種氮肥，原料利用充分，D正確；
E．兩種方法中煅燒都需要加熱，E錯誤；
故答案為：AD；
（4）依據兩個過程中的物質發生的反應分析，聯堿法母液主要是氯化銨、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉；Z中除了溶解的氨氣、食鹽外，其它溶質還有氯化銨、碳酸鈉；氨堿法排出液中的溶質除了氫氧化鈣外，還有氫氧化鈣和氯化銨反應生成的氯化鈣，氯化鈉；NH₄HCO₃受熱分解為氨氣、二氧化碳均為氣體；
故答案為：CaCl₂；Na₂CO₃； NH₄HCO₃受熱分解無殘留；
（5）a．常溫時氯化銨的溶解度比氯化鈉大，a錯誤；
b．通氨氣作用有增大NH₄⁺的濃度，使NH₄Cl更多地析出和使NaHCO₃轉化為Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl純度，b正確；
c．加入食鹽細粉目的是提高Cl^-的濃度，促進氯化銨結晶析出，c錯誤；
d．氯化銨的溶解度受溫度影響比氯化鈉大，d正確；
故答案為：bd；
（6）氫氧化鈉制備碳酸鈉的成本過高，故不可以；
故答案為：不可以，用氫氧化鈉制備碳酸鈉成本過高，得不償失．

點評 本題考查了聯堿法和氨堿法生產流程的原理比較和物質分析判斷，純堿制備的條件應用和產物的提純析出，反應過程中反應的原理分析和物質來源是解題的關鍵，題目難度中等．