Question

根據(jù)侯德榜提出的工藝，制堿廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)流程如下：
（1）該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是

 

．向母液中通氨氣，并加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通氨氣的作用有

 

．

A．增大NH₄⁺的濃度，使NH₄Cl更多地析出
B．使NaHCO₃更多地析出
C．使NaHCO₃轉(zhuǎn)化為Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl純度
（2）檢驗(yàn)產(chǎn)品純堿中是否含有NaCl的試劑是

 

．
（3）某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室模擬制堿有關(guān)工藝．
①若利用氯化銨和熟石灰制取氨氣，反應(yīng)方程式是

 

，制得的氨氣可用下列盛有NaCl溶液的

 

裝置吸收．

②已知用飽和NaNO₂與NH₄C1溶液加熱可制取氮?dú)猓�該小組模擬工業(yè)合成氨設(shè)計(jì)如下裝置：

儀器a的名稱(chēng)是

 

；氫氣的發(fā)生裝置應(yīng)選用

 

；A裝置加熱片刻后，即應(yīng)移去酒精燈以防反應(yīng)物沖出，其原因是

 

．裝置D的作用是①除去N₂、H₂中的水；②

 

；③觀察并調(diào)節(jié)氣泡速率，控制N₂、H₂的比例．
有同學(xué)認(rèn)為：從氨合成器（E裝置）中出來(lái)的氣體連續(xù)通入F裝置的NaCl溶液中，可能會(huì)發(fā)生倒吸．你認(rèn)為是否可能并說(shuō)明理由．

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：純堿工業(yè)（侯氏制堿法）

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)題

分析：根據(jù)反應(yīng)方程式確定母液中的溶質(zhì)，根據(jù)氨氣溶于水后生成氨水，氨水電離成銨根，增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來(lái)分析；同時(shí)通入氨氣使溶液堿性增強(qiáng)，使碳酸氫鈉轉(zhuǎn)換為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度；
（1）工藝流程中設(shè)計(jì)循環(huán)來(lái)提高原料的利用率，根據(jù)氨氣溶于水后生成氨水，氨水電離成銨根，增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來(lái)分析；同時(shí)通入氨氣使溶液堿性增強(qiáng)，使碳酸氫鈉轉(zhuǎn)換為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度；
（2）根據(jù)氯離子的檢驗(yàn)方法選擇試劑；
（3）①實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的方法是利用固體氯化銨和氫氧化鈣加熱反應(yīng)生成氨氣；氨氣極易溶于水，要注意防止倒吸；
②根據(jù)儀器的特點(diǎn)確定其名稱(chēng)，氫氣的制取采用金屬鋅和稀鹽酸的反應(yīng)，根據(jù)裝置的特點(diǎn)確定裝置具有的作用；氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睔獾姆磻?yīng)是可逆的，得到的氨氣中混有氮?dú)夂蜌錃猓?/div>

解答： 解：根據(jù)聯(lián)合制堿法的原料為氨氣、二氧化碳和飽和氯化鈉，反應(yīng)過(guò)程是向氨化的飽和氯化鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w沒(méi)說(shuō)錯(cuò)碳酸氫鈉晶體和氯化銨溶液，過(guò)濾得到碳酸氫鈉固體，加熱分解得到純堿；
（1）整個(gè)生產(chǎn)流程中可進(jìn)行循環(huán)使用的主要物質(zhì)是NaCl、CO₂，根據(jù)NH₃+H₂O+CO₂+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓及流程圖知，母液中溶質(zhì)為氯化銨，向母液中通氨氣加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通入的氨氣和水反應(yīng)生成一水合氨，一水合氨電離出銨根離子，銨根離子濃度增大有利于析出氯化銨，所以選項(xiàng)A正確；
通入氨氣使溶液堿性增強(qiáng)，使碳酸氫鈉轉(zhuǎn)換為溶解度較大的碳酸鈉，可以提高氯化銨的純度所以選項(xiàng)C正確，
故答案為：c；AC；
（2）要檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，實(shí)際上就是檢驗(yàn)氯離子的存在，可先滴加過(guò)量稀硝酸，排除碳酸根離子的干擾，在滴加硝酸銀溶液，如果有白色沉淀生成，則含有氯離子，
故答案為：稀HNO₃和AgNO₃溶液；
（3）①實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的方法是利用固體氯化銨和氫氧化鈣加熱反應(yīng)生成氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，氨氣極易溶于水，裝置b可以防止倒吸，故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；b；
②儀器a的名稱(chēng)是蒸餾燒瓶，用金屬鋅和稀鹽酸的反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，是固體和液體不加熱制取氣體的方法，選擇裝置B，A裝置加熱片刻后，即應(yīng)移去酒精燈以防反應(yīng)物沖出，因本反應(yīng)放熱，不需持續(xù)加熱，裝置D中盛有濃硫酸，它的作用可以吸收水分，還可以使N₂、H₂混合均勻，還可以觀察并調(diào)節(jié)氣泡速率，控制N₂、H₂的比例，該反應(yīng)生成的氨氣中含有大量難溶于水的N₂和H₂，所以氨氣溶于水不會(huì)導(dǎo)致倒吸，
故答案為：蒸餾燒瓶；B；因本反應(yīng)放熱，不需持續(xù)加熱；使N₂、H₂混合均勻；否，該反應(yīng)生成的氨氣中含有大量難溶于水的N₂和H₂，氨氣溶于水氣壓降低不是很大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了侯德榜制堿法實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，明確碳酸鈉、碳酸氫鈉、氨氣、二氧化碳的性質(zhì)，掌握工藝流程和反應(yīng)原理是解題關(guān)鍵，題目難度中等．