資源簡介

微項目　揭秘索爾維制堿法和侯氏制堿法
基礎(chǔ)過關(guān)練
1.“NaCl+CO2+NH3+H2O NaHCO3↓+NH4Cl”是“索爾維制堿法”的關(guān)鍵反應(yīng)。下列有關(guān)說法不正確的是 (　　)
A.該條件下NaHCO3的溶解度較其他涉及鹽小
B.析出固體后的溶液為NaHCO3的不飽和溶液
C.由該反應(yīng)可獲得氮肥
D.該實驗中最好用飽和食鹽水,可增大鈉離子濃度,有利于析出碳酸氫鈉固體
2.索爾維以NaCl、CO2、NH3·H2O為原料制得了純凈的Na2CO3,該法又稱氨堿法,其主要生產(chǎn)流程如下:
下列有關(guān)氨堿法的說法不正確的是 (　　)
A.通過增大c(Na+)、c(HC),使NaHCO3(s) Na+(aq)+HC(aq)平衡左移,產(chǎn)生沉淀
B.先向飽和食鹽水中通入氨氣,再通入CO2,可以促進(jìn)碳酸電離
C.索爾維法的食鹽利用率較低
D.該流程中能循環(huán)利用的物質(zhì)只有CO2
3.純堿是一種重要的無機(jī)化工原料,廣泛應(yīng)用于輕工日化、食品工業(yè)、紡織、醫(yī)藥等領(lǐng)域。1942年侯德榜先生發(fā)明了侯氏制堿法,為我國化工事業(yè)的發(fā)展作出了卓越貢獻(xiàn)。侯氏制堿法包括對飽和食鹽水進(jìn)行一次碳酸化,兩次吸氨,冷析、鹽析。有關(guān)反應(yīng)生產(chǎn)原理和流程如下:
NaCl+CO2+NH3+H2O NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。
回答下列問題:
(1)純堿溶液可用作油污清洗劑的原因是　　　　　　　　　　　　　　(用離子方程式表示)。
(2)常溫下在碳酸化過程中,下列各量始終保持增大的是　　　。
A.水的電離程度　　　　　B.c(C)
C.　　　　　D.溶液的導(dǎo)電能力
(3)碳酸化過程結(jié)束時析出大量固體,寫出此時的沉淀溶解平衡方程式:　　　　　　　　　　　　　　。
(4)假設(shè)飽和食鹽水中含有1 mol NaCl,通入1 mol NH3完全吸收反應(yīng)(假設(shè)無NH3存在)。有關(guān)母液1的敘述正確的是　　　　　。
A.溶液一定呈堿性
B.溶質(zhì)只含有氯化銨
C.溶液中:c(Cl-)=c(N)+c(NH3·H2O)
D.溶液中:c(HC)(5)第二次吸氨、加鹽、冷析的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,試從平衡角度解釋原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案與分層梯度式解析
微項目　揭秘索爾維制堿法和
侯氏制堿法
基礎(chǔ)過關(guān)練
1.B　析出NaHCO3后的溶液仍是NaHCO3的飽和溶液,B錯誤。
2.D　可溶性物質(zhì)的溶解存在一定限度,當(dāng)相應(yīng)離子濃度過大時,可溶性物質(zhì)也會析出,類似于沉淀溶解平衡。通過增大c(Na+)、c(HC),使NaHCO3(s) Na+(aq)+HC(aq)平衡左移,產(chǎn)生NaHCO3沉淀,A正確;先向飽和食鹽水中通入氨氣,可促進(jìn)碳酸電離,從而增大HC的濃度,有利于NaHCO3析出,B正確;索爾維法制堿母液中含有大量N和Cl-,以及高濃度的Na+和HC,但是只實現(xiàn)了N和部分Cl-的回收利用,Na+、部分Cl-隨廢液排放,食鹽利用率較低,C正確;該流程中,能循環(huán)利用的物質(zhì)有NH3和CO2,D錯誤。
名師點睛
索爾維法原理分析
3.答案　(1)C+OH-　(2)C　(3)NaHCO3(s) Na+(aq)+HC(aq)　(4)CD　(5)使氯化銨沉淀析出　N(aq)+Cl-(aq) NH4Cl(s)　ΔH<0,加鹽可增大c(Cl-),第二次吸氨可增大c(N),制冷(即降溫),三步操作均可促使平衡正向移動
解析　(1)純堿水解使溶液呈堿性,故可用作油污清洗劑,C可分步水解,以第一步水解為主:C+OH-。
(2)碳酸化過程中,隨CO2的通入,先發(fā)生反應(yīng)2NH3+CO2+H2O (NH4)2CO3,再發(fā)生反應(yīng)CO2+H2O+(NH4)2CO3 2NH4HCO3,C,所以水的電離程度不是持續(xù)增大的,c(C)先增大后減小,A、B錯誤;Kb=,常溫下,Kb是個定值,碳酸化過程中隨CO2的通入,c(OH-)減小,則增大,C正確;當(dāng)發(fā)生反應(yīng)NH4HCO3+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl時,溶液中的離子濃度減小,導(dǎo)電能力減弱,故溶液的導(dǎo)電能力不是持續(xù)增大的,D錯誤。
(3)碳酸化過程結(jié)束時,溶液中析出的大量固體為NaHCO3,溶液中也溶有一定量NaHCO3,存在NaHCO3的沉淀溶解平衡,即NaHCO3(s) Na+(aq)+HC(aq)。
(4)母液1為碳酸氫鈉的飽和溶液,同時含有大量氯化銨,N水解呈酸性,HC水解呈堿性,c(HC)很小,溶液可能呈酸性,A、B錯誤;無Cl-和含N物質(zhì)從溶液中脫離出來,根據(jù)物料守恒,溶液中c(Cl-)=c(N)+c(NH3·H2O),C正確;母液1中n(NaHCO3)5

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