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阅读下列科普短文并回答问题: 纯碱的用途非常广泛。纯碱工业始创于18 世纪,西方国家对这一技术采取了严格的保密措施。一些专家想探索此项技术的秘密,均以失败告终。1943年,我国化学工程专家侯德榜针对西...
题目内容:
阅读下列科普短文并回答问题:
纯碱的用途非常广泛。纯碱工业始创于18 世纪,西方国家对这一技术采取了严格的保密措施。一些专家想探索此项技术的秘密,均以失败告终。1943年,我国化学工程专家侯德榜针对西方纯碱生产时食盐利用率低,制碱成本高,废液、废渣污染环境和难以处理等不足,发明了侯氏制碱法又称联合制碱法。
发明原理
第一步:氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵。先添加NH3而不是CO2:CO2在NaCl中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水显碱性(用无色酚酞溶液检验),能够吸收大量CO2气体。
第二步:碳酸氢铵与氯化钠反应生成氯化铵和碳酸氢钠沉淀。
第三步:在5℃~ 10℃时,向母液中加入食盐细粉,而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥。向时液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用是:①增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出②使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度。联合法综合利用了合成氨的原料,提高了氯化钠的利用率,减少了环境污染。NH3、CO2 都来自于合成氨工艺:这样NH4Cl就成为另一产品化肥。综合利用原料、降低成本、减少环境污染,NaCl利用率达96%。
第四步:加热碳酸氢钠制取纯碱。
温度溶解度物质 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 | 37.3 |
NH4HCO3 | 11.9 | 16.1 | 21.7 | 28.4 | 36.6 | 44.1 | 59.2 |
NaHCO3 | 6.9 | 8.15 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | 14.4 | 16.4 |
NH4Cl | 29.4 | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 | 55.2 |
阅读短文,回答下列问题:
(1)写出侯氏制碱法第二步的化学反应方程式_____。
(2)饱和食盐水中持续通入氨气和二氧化碳气体后,溶液中大量存在的离子有_____。
(3)第二步的复分解反应发生时,常温下向溶液中持续通入氨气和二氧化碳气体,碳酸氢钠以沉淀的形式先析出的原因是_____。
(4)写出侯氏制碱法的一个优点_____。
(5)循环利用的物质是_____。
(6)侯氏制碱法中没有涉及的化学反应类型是_____。
(7)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,_____。
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