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纯碱在日常生活和化学工业中用途很广,如用于硬水软化、洗涤剂生产、食品加工、石油精炼、粗盐精制、玻璃制造等领域.工业上以食盐、氨气(主要由合成氨厂提供)和二氧化碳为主要原料生产纯碱.其流程如下:

根据以上信息回答下列问题.

(1)盐水精制的过程是除去溶液中各种杂质的过程.为将盐水中含有的Ca2+Mg2+等沉淀,可以向其中加入过量纯碱.此时将混合液中不溶物除去的方法是________;溶液中多余的纯碱可以加________试剂来除去.

(2)上述工艺流程中,加压条件下通入二氧化碳进行碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是________

(3)在氨碱工业的历史上,如何处理流程中剩余的滤液,出现了两种工艺:一是“索尔维法”,即在滤液中加入石灰水;二是我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”,即在滤液中加入适量氯化钠晶体.

①“索尔维法”中,滤液加石灰水前先要加热,原因是________________

②“联合制碱法”中,可以循环利用的物质是________(用化学式表示)

(4)若采用上述流程生产106吨纯碱,则理论上通入的二氧化碳的体积(标准状况下)不得少于________L(不考虑二氧化碳的回收利用)

答案:
解析:

  (1)过滤 盐酸

  (2)碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大

  (3)①防止加入石灰水时产生碳酸钙沉淀

  ②NaCl

  (4)4.48×107


练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

纯碱在日常生活和工业生产中用途广泛,需求量很大,因此纯碱的制备一直是科学家工作的一个重要方面。19世纪欧洲有个吕布兰制碱法,其主要反应原理是:

Na2SO4+2C Na2S+2CO2

Na2S+CaCO3====CaS+Na2CO3

这种方法的最大缺点是:①此反应是高温固体反应,不能连续生产;②浪费原料,CO2不能回收利用;③污染环境,CaS没有任何用处,只能抛至野外。由于这些缺点的存在和后来化学工业的发展,吕布兰法被索尔维法代替。索尔维法的生产流程如下:

索尔维法能实现连续生产,但其食盐利用率只有75%,且所得副产品CaCl2没有用处,污染环境。

我国化学家侯德榜经过一年的努力,做了500多次循环实验,终于设计出新的制碱工艺,于1943年11月在完成实验室规模的流程实验基础上,在工厂顺利试产,食盐的利用率达96%以上,得到了纯碱和氯化铵两种重要产品。氯化铵主要用作氮肥。侯德榜制碱法原理是:

①在30~50 ℃的饱和食盐水中,先通入氨至饱和,再通入二氧化碳得到碳酸氢钠沉淀;

②过滤,将滤渣加热而得到产品;

③滤液中加入细食盐末,在10~15 ℃,使NH4Cl沉淀,滤液为饱和食盐水。

据此回答下列问题:

(1)标出反应Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑的电子转移方向和数目。

(2)写出索尔维制碱法的各步反应的化学反应方程式:

①_________________________

②_________________________

③_________________________

④_________________________

(3)写出侯德榜制碱法第①步反应的化学方程式_________________________

(4)在索尔维制碱法中____________物质可循环利用。

(5)在侯德榜制碱法中____________物质可循环利用。

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(12分)Na2CO3俗称纯碱、苏打,NaHCO3俗称小苏打,两者在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用。某化学兴趣小组设计了如下实验来探究两者的某些性质。请你根据所学知识帮他们完成有关的设计和实验。

(1)甲同学测定两者的酸碱性:各取一定量的固体溶于水,配成相同浓度的溶液,测定其pH值,测定结果为Na2CO3、NaHCO3的pH分别为a和b(a、b均大于7)。

Ⅰ.测定溶液的pH值所用的主要仪器有:pH试纸、表面皿、         和标准比色卡。

Ⅱ.有关①100mL0.1mol·L-1NaHCO3、②100mL0.1 mol·L-1Na2CO3两种溶液的叙述不正确的是(    )

   A.溶液中水电离出的OH-个数:②>①     B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①

C.①溶液中:c(CO32-)>c(H­2CO3)         D.②溶液中:c(HCO3-)>c(H­2CO3)

(2)乙同学取一定量的碳酸钠溶液于试管中,滴加2~3滴酚酞试液,发现溶液变红,继续滴加BaCl2溶液,预计可观察到                             ,请你结合必要的离子方程式,应用平衡的观点解释有关现象的产生:                                      

(3)常温下,现有pH均为11的标签模糊的NaOH和Na2CO3溶液,则NaOH溶液中由水电离出来的OH-浓度为Na2CO3溶液中水电离出来OH-浓度的      倍。丙同学设计如下实验予以区别:各取1mL两种溶液加水稀释至1L,分别测定其pH。请问丙同学是如何判断哪瓶溶液为Na2CO3溶液?             ;丁同学各取1mL两种溶液,分别滴加少量AlCl3溶液观察有无沉淀或气体进行鉴别,则溶液滴加后同时产生沉淀和气体的反应离子方程式为                                        

(4)已知:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,不考虑其它因素影响,现将0.400 mol·L1的Na2CO3溶液和0.200 mol·L1的CaCl2溶液等体积混合,则混合后溶液中Ca2+浓度为     mol·L1

 

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年浙江省温州市龙湾区龙湾中学高二期中考试化学试卷(带解析) 题型:实验题

(12分)Na2CO3俗称纯碱、苏打,NaHCO3俗称小苏打,两者在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用。某化学兴趣小组设计了如下实验来探究两者的某些性质。请你根据所学知识帮他们完成有关的设计和实验。
(1)甲同学测定两者的酸碱性:各取一定量的固体溶于水,配成相同浓度的溶液,测定其pH值,测定结果为Na2CO3、NaHCO3的pH分别为a和b(a、b均大于7)。
Ⅰ.测定溶液的pH值所用的主要仪器有:pH试纸、表面皿、         和标准比色卡。
Ⅱ.有关①100mL0.1 mol·L-1NaHCO3、②100mL0.1 mol·L-1Na2CO3两种溶液的叙述不正确的是(   )

A.溶液中水电离出的OH-个数:②>①B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①
C.①溶液中:c(CO32-)>c(H­2CO3)D.②溶液中:c(HCO3-)>c(H­2CO3)
(2)乙同学取一定量的碳酸钠溶液于试管中,滴加2~3滴酚酞试液,发现溶液变红,继续滴加BaCl2溶液,预计可观察到                             ,请你结合必要的离子方程式,应用平衡的观点解释有关现象的产生:                                      
(3)常温下,现有pH均为11的标签模糊的NaOH和Na2CO3溶液,则NaOH溶液中由水电离出来的OH-浓度为Na2CO3溶液中水电离出来OH-浓度的      倍。丙同学设计如下实验予以区别:各取1mL两种溶液加水稀释至1L,分别测定其pH。请问丙同学是如何判断哪瓶溶液为Na2CO3溶液?             ;丁同学各取1mL两种溶液,分别滴加少量AlCl3溶液观察有无沉淀或气体进行鉴别,则溶液滴加后同时产生沉淀和气体的反应离子方程式为                                       
(4)已知:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,不考虑其它因素影响,现将0.400 mol·L1的Na2CO3溶液和0.200 mol·L1的CaCl2溶液等体积混合,则混合后溶液中Ca2+浓度为    mol·L1

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科目:高中化学 来源:2013届浙江省温州市高二期中考试化学试卷(解析版) 题型:实验题

(12分)Na2CO3俗称纯碱、苏打,NaHCO3俗称小苏打,两者在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用。某化学兴趣小组设计了如下实验来探究两者的某些性质。请你根据所学知识帮他们完成有关的设计和实验。

(1)甲同学测定两者的酸碱性:各取一定量的固体溶于水,配成相同浓度的溶液,测定其pH值,测定结果为Na2CO3、NaHCO3的pH分别为a和b(a、b均大于7)。

Ⅰ.测定溶液的pH值所用的主要仪器有:pH试纸、表面皿、          和标准比色卡。

Ⅱ.有关①100mL0.1 mol·L-1NaHCO3、②100mL0.1 mol·L-1Na2CO3两种溶液的叙述不正确的是(    )

   A.溶液中水电离出的OH-个数:②>①     B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①

C.①溶液中:c(CO32-)>c(H­2CO3)          D.②溶液中:c(HCO3-)>c(H­2CO3)

(2)乙同学取一定量的碳酸钠溶液于试管中,滴加2~3滴酚酞试液,发现溶液变红,继续滴加BaCl2溶液,预计可观察到                              ,请你结合必要的离子方程式,应用平衡的观点解释有关现象的产生:                                       

(3)常温下,现有pH均为11的标签模糊的NaOH和Na2CO3溶液,则NaOH溶液中由水电离出来的OH-浓度为Na2CO3溶液中水电离出来OH-浓度的       倍。丙同学设计如下实验予以区别:各取1mL两种溶液加水稀释至1L,分别测定其pH。请问丙同学是如何判断哪瓶溶液为Na2CO3溶液?              ;丁同学各取1mL两种溶液,分别滴加少量AlCl3溶液观察有无沉淀或气体进行鉴别,则溶液滴加后同时产生沉淀和气体的反应离子方程式为                                        

(4)已知:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,不考虑其它因素影响,现将0.400 mol·L1的Na2CO3溶液和0.200 mol·L1的CaCl2溶液等体积混合,则混合后溶液中Ca2+浓度为     mol·L1

 

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科目:高中化学 来源:2013届陕西省咸阳市高二上学期期中考试化学试卷 题型:实验题

(12分)Na2CO3俗称纯碱、苏打,NaHCO3俗称小苏打,两者在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用。某化学兴趣小组设计了如下实验来探究两者的某些性质。请你根据所学知识帮他们完成有关的设计和实验。

(1)甲同学测定两者的酸碱性:各取一定量的固体溶于水,配成相同浓度的溶液,测定其pH值,测定结果为Na2CO3、NaHCO3的pH分别为a和b(a、b均大于7)。

Ⅰ.测定溶液的pH值所用的主要仪器有:pH试纸、表面皿、          和标准比色卡。

Ⅱ.有关①100mL0.1 mol·L-1NaHCO3、②100mL0.1 mol·L-1Na2CO3两种溶液的叙述不正确的是(    )

   A.溶液中水电离出的OH-个数:②>①     B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①

C.①溶液中:c(CO32-)>c(H­2CO3)          D.②溶液中:c(HCO3-)>c(H­2CO3)

(2)乙同学取一定量的碳酸钠溶液于试管中,滴加2~3滴酚酞试液,发现溶液变红,继续滴加BaCl2溶液,预计可观察到                              ,请你结合必要的离子方程式,应用平衡的观点解释有关现象的产生:                                       

(3)常温下,现有pH均为11的标签模糊的NaOH和Na2CO3溶液,则NaOH溶液中由水电离出来的OH-浓度为Na2CO3溶液中水电离出来OH-浓度的       倍。丙同学设计如下实验予以区别:各取1mL两种溶液加水稀释至1L,分别测定其pH。请问丙同学是如何判断哪瓶溶液为Na2CO3溶液?              ;丁同学各取1mL两种溶液,分别滴加少量AlCl3溶液观察有无沉淀或气体进行鉴别,则溶液滴加后同时产生沉淀和气体的反应离子方程式为                                        

(4)已知:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,不考虑其它因素影响,现将0.400 mol·L1的Na2CO3溶液和0.200 mol·L1的CaCl2溶液等体积混合,则混合后溶液中Ca2+浓度为     mol·L1

 

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