Question

已知30℃时几种盐的溶解度（g/100g H₂O ）

物质	NaCI	NH4HCO3	NaHCO3	NH4CI
S/g	36.3	27．O	11.1	41.1

1862年比利时索尔维以CO₂、NH₃、水为原料制得纯净的Na₂CO₃这种制碱法，叫索尔维法，其主要操作是：①在氨化的饱和NaCI溶液中通入CO₂制得小苏打；②再把小苏打焙烧，制得纯碱，而副产物CO₂可循环使用；③在析出小苏打的母液中加入生石灰，逸出的NH₃循环使用．
1943年我国著名化学家侯德榜先生，改进了“索尔维法”，用固体NaCI代替生石灰加入母液中，使NH₄CI晶体析出，生产纯碱和NH₄CI，这便是闻名世界的“侯氏制碱法”．
试回答：
（1）写出在氨化的饱和NaCI溶液中通过入CO₂的化学方程式：

 

，该方法能制得小苏打的原因是

 

．
（2）不能在NaCI溶液中先通入CO₂，然后再通往NH₃制得NaHCO₃的原因是

 

．
（3）在析出小苏打后的母液中加入生石灰发生反应的化学方程式为：

 

．
（4）“侯氏制碱法”的化学原理中涉及的化学反应类型有

 

．
A．化合反应    B．分解反应    C．置换反应    D．复分解反应
（5）“两法”相比，侯氏制碱法的优点是

 

．

Answer 1

考点：纯碱工业（侯氏制碱法）,化学基本反应类型,化学平衡的调控作用

专题：元素及其化合物,化学应用

分析：（1）氨气溶液水生成一水合氨，二氧化碳与一水合氨反应生成碳酸氢铵，氯化钠与碳酸氢铵反应生成氯化铵和碳酸氢钠；依据30℃时几种盐的溶解度表，可知碳酸氢钠溶解度相对较小；
（2）二氧化碳为酸性氧化物，易溶与碱性溶液，在氯化钠溶液中溶解度较小；
（3）析出小苏打的母液中含有氯化铵，加入生石灰后，生石灰与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与氯化铵反应生成氨气；
（4）依据四种基本反应类型的概念结合）“侯氏制碱法”发生的反应判断；
（5）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；

解答： 解：（1）氨化的饱和NaCI溶液中通过入CO₂，反应生成碳酸氢钠和氯化铵，方程式为：CO₂+NH₃+H₂O=NH₄HCO₃ NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl；从30℃时几种盐的溶解度，表中可知碳酸氢钠溶解度相对较小，会沉淀析出；
故答案为：CO₂+NH₃+H₂O=NH₄HCO₃ NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl；碳酸氢钠溶解度相对较小，结晶析出；
（2）CO₂在NaCl溶液中溶解度较小，生成NaHCO₃太少不会结晶，所以不能在NaCI溶液中先通入CO₂，然后再通往NH₃制得NaHCO₃；
故答案为：CO₂在NaCl溶液中溶解度较小，生成NaHCO₃太少不会结晶；
（3）析出小苏打的母液中含有氯化铵，加入生石灰后，生石灰与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与氯化铵反应生成氨气，发生的化学方程式为：CaO+H₂O=Ca（OH）₂ 2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
故答案为：CaO+H₂O=Ca（OH）₂ 2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（4））“侯氏制碱法”的化学原理中涉及反应有：
CO₂+NH₃+H₂O=NH₄HCO₃，属于化合反应；
NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl，属于复分解反应；
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂+H₂O，属于分解反应；
故答案为：ABD；
（5）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，原料NaCl充分利用．

点评：本题考查了纯碱的制备原理分析比较，明确物质的性质和生产原理是解题关键，题目难度中等．