- 纯碱在生产生活中的应用
- 共48题
【三选一----化学与技术】
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。请按要求回答问题：
（1）“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物，请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式：___________；
（2）写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：___________ 、____________ ；
（3）CO2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？ _____________；
（4）“联合制碱法”是对“氨碱法”的改进，其相对优点有___________ （填序号）
A．提高了原料的原子利用率 B．降低了生产成本 C．减少了环境污染
D．减轻了对设备的腐蚀
（5）绿色化学的主要原则之一是提高反应的原子利用率。根据“联合制碱法”总反应，列出计算原子利用率的表达式：原子利用率（%）= ____________ 。
（6）产品纯碱中常含有碳酸氢钠，如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，已知所取产品的质量为m1g，加热后所剩固体的质量为m2g，则纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为 _____________。
正确答案
（1）2NH4Cl+Ca(OH)2
（2）NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)===NaHCO3↓+NH4Cl ;2NaHCO3
（3）“氨碱法”的CO2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”的CO2来源于合成氨工业的废气。
（4）ABC
（5）“联合制碱法”原子利用率的表达式：
（6）w(NaHCO3)=
下图是合成氨和利用氨制取硝酸、纯碱的简要流程示意图：
(1)设备A的名称是________，设备B的名称是___________。
(2)有关合成氨工业的说法中，正确的是__________（填序号）。
A．从合成塔出来的混合气体，其中NH3只占15%，所以生产氨的工厂的效率都很低
B．由于氨易液化，N2、H2是循环使用，所以总体来说氨的产率很高
C．合成氨工业的反应温度控制在500℃左右，目的是使化学平衡向正反应方向移动
D．合成氨厂采用的压强是2×107~5×107Pa，因在该压强下铁触媒的活性最大
(3)在纯碱制造过程中，过程①与过程②的顺序能否颠倒？______（填“能”或“否”），为什么？________________________。若产品纯碱中含有碳酸氢钠，用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分 数，则其质量分数可表示为___________________________ （注明表达式中所用符号的含义）。
(4)硝酸厂的尾气中含有NO和NO2等污染物，常利用各种燃料气中的甲烷等将氮的氧化物还原为空气的主要成分而除去。写出甲烷与NO2反应的化学方程式：____________________。若基于下列反应的方法治理：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O；标准状况下NO、NO2的混合物恰好与50 mL 2.0 mol/L的NaOH溶液完全反应，且生成NaNO2和NaNO3的物质的量的比值为4:1，则在混合气体中NO的体积分数为_________。
正确答案
(1)冷凝器；循环压缩机
(2)B
(3)否；因为CO2在水中的溶解度较小，顺序颠倒后得不到较高浓度的HCO3-，所以没有NaHCO3生成；
w(NaHCO3)=84(m1-m2)/3m1（其中m1是混合物的质量，m2是加热后剩余固体的质量）
(4)CH4+2NO2
以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。
(1)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO42-，加入下列沉淀剂的顺序是（填序号）________。
a．Na2CO3 b．NaOH c．BaCl2
(2)将滤液的pH调至酸性除去的离子是____________。
(3)电解饱和食盐水的离子方程式是_________________。
(4)若向分离出NaHCO3晶体后的母液中加入过量生石灰，则可获得一种可以循环使用的物质，其化学式
是_________
(5)纯碱在生产生活中有广泛的应用。
①纯碱可用于除灶台油污。其原因是（结合离子方程式表述）_________________。
②常温下，向某pH=11的Na2CO3溶液中加入过量石灰乳，过滤后所得溶液pH= 13。则反应前的溶液中与反应后的滤液中水电离出的c(OH-)的比值是_______________。
③工业上，可以用纯碱代替烧碱生产某些化工产品：如用饱和纯碱溶液与Cl2反应制取有效成分为NaClO的消毒液，其反应的离子方程式是___________________（已知碳酸的酸性强于次氯酸）。
正确答案
(1)cab或cba或者bca
(2)CO32-、OH-(3)2Cl-+2H2O
(4)NH3(5)①CO32-水解显碱性：CO32-+H2O
②1×1010；③2CO32-+Cl2+H2O=Cl-+ClO-+2HCO3-
绿色化学是20世纪90年代出现的一个多学科交叉的研究领域。它可以诠释为环境友好化学，其核心内涵是反应过程和化工生产中，尽量减少或彻底消除使用和生产有害物质。
(1)下列各项符合“绿色化学”要求的是__________。
A．处理废弃物 B．治理污染点 C．杜绝污染源
(2)在我国西部大开发中，某省为筹建一大型化工基地，征集到下列方案，其中你认为合理的是____。
A．企业有权自主选择厂址
B．应建在水资源丰富、交通方便且远离城市的郊区
C．建在西部干旱区可以脱贫致富
D．不宜建在人口稠密的居民区
(3)山东海化集团纯碱厂是世界上最大的氨碱法纯碱生产企业和亚太地区最大的纯碱出口基地，其主要生产流程如下：
①从理论上看，循环生产是否需要再补充NH3?___________________
②从原料充分利用的角度看，该方法有两个明显的缺陷，分别是：a_________；b___________。我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，创造了侯德榜制碱法（又叫联碱法），生产流程可简要表示如下：
③该法与氨碱法的不同之处有两点，分别是：_________、_________
④从理论上看，每生产1 mol Na2CO3，需再补充的物质及其物质的量分别是_________。
正确答案
(1)C
(2)BD
(3)①不需要；②氯化钠未能充分利用；产生废弃物CaCl2；③将NH4Cl作为一种化工产品，生产流程不再产生可循环使用的氨气；将分离出NaHCO3和NH4Cl后含NaCl的溶液循环使用；④2mol NaCl、2 molNH3、
1 molCO2
工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生产纯碱。请回答下列问题：
(1)路布兰法是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，在高温下进行煅烧，再浸取、结晶而制得纯碱。
①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为____________________；
②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为_______________ (已知产物之一为CaS)；
(2)氨碱法的工艺如下图所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。
①图中的中间产物C是__________，D是________（写化学式）；
②装置乙中发生反应的化学方程式为_____________________；
(3)联合制碱法是对氨碱法的改进，其优点是___________________；
(4)有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石等为原料制碳酸钾。请结合下图的溶解度(S)随温度变化曲线，分析说明是否可行？________________________
正确答案
(1)①2NaCl+H2SO4(浓)
(2)①Ca(OH)2；NH3；②NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl
(3)保留了氨碱法的优点，使食盐的利用率提高到96%，NH4Cl可做氮肥，可与合成氨厂联合，原料气氨气和一氧化碳都由氨厂提供，减少CaCO3制CO2这一工序，降低了能耗与污染。
(4)不可行，因为在纯碱的生产中，生成的碳酸氢钠溶解度小于氯化钠，故生产中能以晶体析出而分离。但若用于碳酸钾的生产，将会生成碳酸氢钾，其溶解度要远小于氯化钠，必须在温度接近0℃时才能结晶，能耗过大，工业上不可行。
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