Question

【題目】純堿是一種非常重要的化學基本工業產品，工業上有很多不同的方法生產純堿。

Ⅰ、路布蘭法——其生產原理：用硫酸將食鹽轉化為硫酸鈉，將硫酸鈉與木炭、石灰石一起加熱，得到產品和硫化鈣。

（1）請寫出上述過程的化學方程式：____________。

Ⅱ.索爾維制堿法：以食鹽、氨氣(來自煉焦副產品)和二氧化碳(來自石灰石)為原料，首先得到小蘇打，再加熱分解小蘇打，獲得純堿。

（2）結合下圖中所給物質的溶解度曲線。寫出得到小蘇打的離子方程式：____________。

（3）這種生產方法的優點是原料便宜、產品純度高、氨和部分二氧化碳可以循環使用。請寫出實現氨循環的化學方程式：____________。

Ⅲ.侯德榜制堿法——生產流程可簡要表示如下：

（4）合成氨工廠需要向制堿廠提供兩種原料氣體，其中Y是____________(填化學式)，這兩種氣體在使用過程中是否需要考慮通入的先后順序____________(填”是”或“否”)，原因是____________。

（5）侯德榜制堿法保留了索爾維法的優點，克服了它的缺點，特別是設計了____________(填流程中的編號)使原料中溶質的利用率從70%提高到了96%以上。從母液中可以獲得的副產品的應用：____________(舉一例)。

（6）該合成氨廠用NH3制備NH4NO3。已知：由NH3制NO的產率是94%，NO制HNO3的產率是89%，則制HNO3所用NH3的質量占總耗NH3質量(不考慮其它損耗)的____________%(保留兩位有效數字)。

Answer 1

【答案】

I.（1）2NaC1+H2SO4(濃)Na2SO4+2HC1↑、Na2SO4+2C十CaCO3CaS+Na2CO3+2CO2↑

II.（2）Na++NH3+H2O+CO2NaHCO3↓+NH4+

（3）2NH4C1+Ca(OH)2CaC12+2NH3↑+2H2O

III.（4）NH3；是；氨氣在食鹽水中溶解度大，先通氨氣再通入CO2會產生碳酸氫銨，有利于碳酸氫銨的析出

（5）循環I；作化肥(合理答案即可)

（6）54

【解析】

試題分析：Ⅰ、（1）根據用硫酸將食鹽轉化為硫酸鈉，將硫酸鈉與木炭、石灰石一起加熱，得到產品和硫化鈣，上述過程的化學方程式為2NaC1+H2SO4(濃)Na2SO4+2HC1↑、Na2SO4+2C+CaCO3CaS+Na2CO3+2CO2↑，故答案為：2NaC1+H2SO4(濃)Na2SO4+2HC1↑、Na2SO4+2C+CaCO3CaS+Na2CO3+2CO2↑；

Ⅱ.（2）根據溶解度曲線，碳酸氫鈉溶解度較小，反應生成小蘇打的離子方程式為Na++NH3+H2O+CO2NaHCO3↓+NH4+，故答案為：Na++NH3+H2O+CO2NaHCO3↓+NH4+；

（3）生成的氯化銨與堿能夠反應生成氨氣，因此實現氨循環的化學方程式為2NH4C1+Ca(OH)2CaC12+2NH3↑+2H2O，故答案為：2NH4C1+Ca(OH)2CaC12+2NH3↑+2H2O；

Ⅲ．（4）合成氨工廠需要向制堿廠提供的兩種原料氣體為二氧化碳和氨氣，根據流程圖，Y是氨氣；二氧化碳的溶解度不大，氨氣極易溶于水，因此先通氨氣再通入CO2會產生碳酸氫銨，有利于碳酸氫銨的析出，故答案為：NH3；是；氨氣在食鹽水中溶解度大，先通氨氣再通入CO2會產生碳酸氫銨，有利于碳酸氫銨的析出；

（5）侯德榜制堿法保留了索爾維法的優點，克服了它的缺點，特別是設計了循環I，使原料中溶質的利用率從70%提高到了96%以上。從母液中可以獲得氯化銨，可以用作化學肥料，故答案為：循環I；作化肥；

（6）由NH3制NO的產率是94%、NO制HNO3的產率是89%，根據氮原子守恒可知，NH3～NO～HNO3，則1mol氨氣可得到硝酸1mol×94%×89%=0.8366mol，由HNO3+NH3═NH4NO3，則該反應消耗的氨氣的物質的量為0.8366mol，氨氣的質量之比等于物質的量之比，則制HNO3所用去的NH3的質量占總耗NH3質量的百分數為×100%=54%；即制HNO3所用去的NH3的質量占總耗NH3質量的54%，故答案為：54。