Question

纯碱是一种重要的化工原料．目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺．
①“氨碱法”产生大量CaCl₂废弃物，写出该工艺中产生CaCl₂的化学方程式：

 

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②写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：

 

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③CO₂是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO₂的来源有何不同？

 

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Answer 1

考点：纯碱工业（侯氏制碱法）

专题：元素及其化合物

分析：①氨碱法：以食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气为原料来制取纯碱，工艺中产生大量CaCl₂的化学方程式为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

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2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
②联合制碱法：以食盐、氨和二氧化碳（其中二氧化碳来自合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气）为原料来制取纯碱，联合制碱法的原理为：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl（饱和）=NaHCO₃↓+NH₄Cl、2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
③联合制碱法中CO₂来源于石灰石煅烧，氨碱法中CO₂的来源于合成氨工业的废气．

解答： 解：①氨碱法工艺中产生大量CaCl₂是由氯化铵和消石灰在加热条件下反应后生成氨气和氯化钙的反应，反应的化学方程式为2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O，
故答案为：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

2NH₃↑+CaCl₂+2H₂O；
②联合制碱法是在氨的饱和NaCl溶液中二氧化碳气体，反应生成碳酸氢钠，解热碳酸氢钠即可制备碳酸钠，反应的有关方程式为，NH₃+CO₂+H₂O+NaCl_（饱和）=NaHCO₃↓+NH₄Cl、2NaHCO₃

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Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，总反应方程式：2NaCl+2NH₃+CO₂+H₂O=Na₂CO₃+2NH₄Cl，
故答案为：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl_（饱和）=NaHCO₃↓+NH₄Cl、2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O（或写总反应方程式：2NaCl+2NH₃+CO₂+H₂O=Na₂CO₃+2NH₄Cl）；
③CO₂是制碱工业的重要原料，联合制碱法中CO₂来源于石灰石煅烧，氨碱法中CO₂的来源于合成氨工业的废气，
故答案为：“氨碱法”CO₂来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”CO₂来源于合成氨工业的废气．

点评：本题考查“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺的实验设计，掌握反应的原理是解题的关键，题目难度不大．