Na2CO3 碱性强.耗量少 Na2CO3 碱性强 产生CO2加重溃疡 查看更多

 

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(2013?惠州一模)利用海水资源进行化工生产的部分工艺流程如下图所示:

(1)流程Ⅰ中,欲除去粗盐中含有的Ca2+、Mg2+、SO42-等离子,需将粗盐溶解后,按序加入药品进行沉淀、过滤.其加入药品顺序合理的是
bd
bd

a.Na2CO3、NaOH、BaCl2溶液               b.NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液
c.NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液               d.BaCl2、Na2CO3、NaOH溶液
(2)流程Ⅱ中,电解饱和NaCl溶液的离子方程式为
2Cl-+2H2O
 通电 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2
2Cl-+2H2O
 通电 
.
 
2OH-+H2↑+Cl2
.从原子结构角度分析阴极之所以得到H2其根本原因是
阳离子为Na+和H+,H+的半径比Na+的半径小,得电子的能力强
阳离子为Na+和H+,H+的半径比Na+的半径小,得电子的能力强

(3)流程Ⅲ中,通过化学反应得到NaHCO3晶体.下图为NaCl、NH4Cl、NaHCO3、NH4HCO3的溶解度曲线,其中能表示NaHCO3溶解度曲线的是
d
d
,化学反应方程式是
NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl


(4)流程Ⅳ中,所得纯碱常含有少量可溶性杂质,提纯它的过程如下:
①将碳酸钠样品加适量水溶解、
蒸发浓缩
蒸发浓缩
冷却结晶
冷却结晶
、过滤、洗涤2-3次,得到纯净Na2CO3?10H2O.
②对Na2CO3?10H2O脱水得到无水碳酸钠.
已知:Na2CO3?H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)△H1=+58.73kJ?mol-1
     Na2CO3?10H2O(s)=Na2CO3?H2O(s)+9H2O(g)△H1=+473.63kJ?mol-1
如把该过程中产生的气态水液化,将释放的热量反补给该生产过程所需的能耗,若不考虑能量无效损失,则理论上生产1molNa2CO3只需耗能92.36kJ,由此得出:H2O(g)=H2O(l)△H=
-44.00KJ/mol
-44.00KJ/mol

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海水是应用前景广阔的化工原料资源,从海水中可提取各种化工原料.如图是工业上对海水的几项综合利用的示意图:
回答下列问题:
(1)①粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,精制时所用试剂为:A:盐酸;B:BaCl2溶液;C:NaOH溶液;D:Na2CO3溶液.加入试剂的顺序是
CBDA或BCDA
CBDA或BCDA

②电解饱和食盐水时,与电源正极相连的电极上发生的反应为
2Cl--2e-=Cl2
2Cl--2e-=Cl2
,与电源负极线连的电极附近溶液pH
变大
变大
(变大、不变、变小).
(2)工业上从海水中提取的NaCl,可用来制取纯碱,其简要过程如下:向饱和食盐水中先通入气体A,后通入气体B,充分反应后过滤得到晶体C和滤液D,将晶体C灼烧即可制得纯碱.
①气体A、B是CO2或NH3,则气体A应是
NH3
NH3
(填化学式).C的制得发生反应的化学方程式为
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O

②滤液D中主要含有NH4Cl、NaHCO3等物质,工业上是向滤液D中通入NH3,并加入细小食盐颗粒,冷却析出不含有NaHCO3的副产品
NH4Cl晶体,则通入NH3的作用是
氨气溶于水后生成氨水,氨水电离成铵根和氢氧根离子,增大铵根的浓度有利于氯化铵的析出来,溶液碱性增强,使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠,可以提高氯化铵的纯度;
氨气溶于水后生成氨水,氨水电离成铵根和氢氧根离子,增大铵根的浓度有利于氯化铵的析出来,溶液碱性增强,使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠,可以提高氯化铵的纯度;

(3)空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一.
a、写出步骤①④反应的离子方程式:①
2Br-+Cl2=2Cl-+Br2
2Br-+Cl2=2Cl-+Br2
;④
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4

b、在步骤⑥的蒸馏过程中,温度应控制在80-90℃、温度过高过低都不利于生产,请解释原因:
温度过高,大量水蒸气随之排出,溴气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低;
温度过高,大量水蒸气随之排出,溴气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低;

c、在步骤①、②之后并未直接用“含溴的海水”进行蒸馏得到液溴,而是经过“空气吹出”、“SO2吸收”、“氯化”后再蒸馏,这样操作的意义是
“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程,与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高,消耗能源少,成本降低.
“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程,与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高,消耗能源少,成本降低.

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