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1862年,比利时化学家索尔维发明了氨碱法制碱,1926年,我国化学家都创立了要为先进的侯德邦制碱法,也叫联合制碱法,两种制碱的生产流程可需要表示如图1:(1)向沉淀池中通入CO2和氮
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问题描述:

1862年,比利时化学家索尔维发明了氨碱法制碱,1926年,我国化学家都创立了要为先进的侯德邦制碱法,也叫联合制碱法,两种制碱的生产流程可需要表示如图1:

(1)向沉淀池中通入CO2和氮气时,应先通入氮气的原因是___;

(2)沉淀池中发生反应的化学反应方程式是___;

(3)氨碱法生产流程示意图的Y是___,从原料到产品,氨碱法总反应过程用化学方程式表示,可写为___;

(4)联合制碱法中从滤液中提取氯化铵晶体的过程推测,所得结论正确的是___(选填编号)

A.常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小

B.通入氨气能增大NH4+的浓度,使氯化铵更多析出

C.加入食盐细粉能提高Na+的浓度,使NaHCO3结晶析出

D.通入氨气能使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度

(5)联合剂碱法相比于氨碱法,氯化钠利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了循环I.联合制碱法的另一项优点是___.

(6)从沉淀地析出的晶体含有NaCl杂质,某同学在测定其NaHCO3的含量时,称取5.000g试样,配制成100mL溶液,用标准盐酸溶液确定(用甲基酸提示剂),测定值记录如下:

滴定次数
 待测液(mL)0.6000mol/L盐酸溶液的体积(mL)
 初读数终读数 
第一次
 
 20.00 1.0021.00 
第二次 20.00 如图2Ⅰ 如图2Ⅱ

①第二次滴定,从图Ⅰ图Ⅱ显示消耗的盐酸溶液体积为___;

②该实验测定NaHCO3含量的计算式为ω(NaHCO3)=___.

谭树彬回答:
  (1)二氧化碳为酸性氧化物,在水中溶解度小,氨气极易溶于水生成碱性的氨水,二氧化碳易溶于碱性溶液,先通氨气有利于吸收二氧化碳;   故答案为:因为CO2溶解度小,而NH3易溶于水,先通入NH3有利于后面CO2的吸收;   (2)氨气、二氧化碳、水和氯化钠发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵,反应方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓;   故答案为:氨气、二氧化碳、水和氯化钠发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵,反应方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓;   (3)氨碱法的生产流程中循环Ⅰ是氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与铵盐反应生成的氨气可以循环使用,NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;CaCO3═CaO+CO2↑;CaO+H2O═Ca(OH)2;Ca(OH)2+2NH4Cl═CaCl2+2NH3↑+2H2O;2NaHCO3═Na2CO3+H2O+CO2↑合并得到总化学方程式为:CaCO3+2NaCl═Na2CO3+CaCl2,   故答案为:NH3; CaCO3+2NaCl═Na2CO3+CaCl2;   (4)A.常温时氯化铵的溶解度比氯化钠大,故A错误;   B.通氨气作用有增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出和使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度,故B正确;   C.加入食盐细粉目的是提高Cl-的浓度,促进氯化铵结晶析出,故C错误;   D.通入氨气使溶液碱性增强,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,故D正确;   故选BD;   (5)联合制碱法的主要原理是:①向浓氨水中通入足量的CO2后,氨气、水和CO2发生化合反应而生成NH4HCO3溶液;②然后加入食盐细粒充分搅拌,生成的碳酸氢钠和氯化铵;③将析出的碳酸氢钠加热得碳酸钠、二氧化碳和水,相对于氨碱法制碱,即向过滤后的滤液中加熟石灰以回收氨,使之循环使用能够避免产生大量的含有CaCl2的溶液,或节省石灰窑、蒸氨塔等设备,   故答案为:避免产生大量的含有CaCl2的溶液,或节省石灰窑、蒸氨塔等设备;   (6)①滴定管能读数到0.01ml,所以根据滴定管中液面的位置可知,初始读数是2.40ml,最终读数是22.60ml,所以实际消耗盐酸的体积是22.60ml-2.40ml=20.20ml;   故答案为:20.20ml;   ②第一次消耗盐酸的体积是21.00ml-1.00ml=20.00ml,所以两次消耗盐酸的平均值是(20.20ml+20.00ml)÷2=20.10ml,所以消耗盐酸的物质的量是0.0201L×0.6000mol/L.根据方程式HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑可知,碳酸氢钠的物质的量是0.0201L×0.6000mol/L,质量是0.0201L×0.6000mol/L×84g/mol,所以碳酸氢钠的纯度是:0.0201L×0.06000mol/L×84g/mol×100ml20ml5.000g
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