純鹼工業模擬實驗裝置

❻ 關於候氏制鹼法的實驗室模擬實驗

純鹼即蘇打(soda)，化學式為Na2CO3，是一種重要的化工原料，是食品、造紙、制葯、玻璃、肥皂、印染等工業乃至人民日常生活的必需品。
一:布蘭制鹼法: 古代，人們從草木灰中提取碳酸鉀，後來又從鹽鹼地和鹽湖等天然資源中獲取碳酸鈉，但量太小。遠不能滿足化工生產需求，1791年法國醫生路布蘭首先獲得制鹼專利，以食鹽為原料制鹼，稱路布蘭制鹼法，該法分三布：
①用氯化鈉與硫酸反應制硫酸鈉：2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl；
②用焦炭還原硫酸鈉得硫化鈉：Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑
③用硫化鈉與石灰石反應制碳酸鈉：Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS
缺點:; 該方法生產時需要高溫，硫酸對設備腐蝕嚴重，CaS廢棄物長期堆積臭氣四溢，加之成本較高，後被氨鹼法代替。
二: 氨鹼法即索爾維制鹼法， 是1862年，比利時人索爾維以食鹽、氨、二氧化碳原料發明的制鹼法，其反應也分三步進行：
①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl
③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O
反應生成的CO2可回收利用，NH4Cl又可與生石灰反應重新生成氨氣：

2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O
缺點: 該法實現了連續化生產，食鹽利用率得到提高，使純鹼價格大大降低，並且產品質量純凈，故被稱純鹼。
三: 候氏制鹼法 對上述方法做了較大的改進，此法的最大特點是不從固體碳酸氫銨(NH4HCO3)，而是由鹽鹵先吸收氨後再碳酸化以進行連續生產，此法的原理是：低溫下用氨飽和的飽和食鹽水通入二氧化碳（CO2）可析出碳酸氫鈉(NaHCO3)，此時母液中Na+減少而Cl-相對多，此時再加入細鹽末，因同離子效應，低溫氯化銨（NH4Cl）溶解度突然降低，而食鹽(NaCl)的溶解度變化不大，所以氯化銨（NH4Cl）析出而食鹽不析出，再用氨飽和後通二氧化碳（CO2），結果往返析出NaHCO3和NH4Cl，其中氨由氮與水中的氫化合製成，CO2是提取氫氣和氮氣的半水煤氣之副產品，這樣巧妙的把氮氣工業和制鹼工業聯合起來，故候氏制鹼法又稱聯合制鹼法。該法生產的鹼質量優良，純白如雪，在1926年獲美國費城「萬國博覽會金質獎 資料: 一、生平簡介
候德榜，著名化工專家，字致本。1890年8月9日生於福建省閩候縣坡尾鄉一農民家庭，1974年8月26日卒於北京。1907年以優異成績畢業於美國教會辦的福州英華書院，1910年考取清華留學預備學堂高等科，1913年以全部功課十科均滿分完成預科學業並公費派往美國留學，1917年獲美國麻省理工學院化工專業、1919年獲哥倫比亞大學碩士學位，1921年獲該校博士學位。1921年10月回國後出任中國化工工業開拓者范旭東開辦的天津塘沽鹼廠總工程師。
建國後，1951年任中國化學會理事長，1955年被選為中國科學院學部委員（今中科院院士），1958年9月任中國科協副主席。1963年任中國化工學會理事長。
候德榜一生功績卓越，為中國化學工業發展做出卓越貢獻，是中國近代化工工業的奠基人，世界制鹼權威。他一生共獲20多項榮譽。撰寫過《manufacture of soda》、《從化學家觀點談原子能》、《制鹼工學》等10餘部著作，發表過60多篇論文，被范旭東稱為「國寶」，其塑像立於北京化工大學院內，為後人共仰。

❼ 某學習小組在實驗室模擬侯氏制鹼法制備純鹼，其實驗流程如圖甲：請回答下列問題：（1）食鹽溶液中含SO42-

（1）除去硫酸根又不引入新離子的試劑是加過量Ba（OH）₂或氯化鋇，反應實質為：Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，
過量的鋇離子用硫酸根除，過量的氫氧根用鹽酸中和，不能夠用硝酸鋇，因硝酸根離子無法去除，硫酸根和碳酸鈉不反應，所以bd符合要求，
故選bd；
（2）①d為導出產生的二氧化碳，e為導出產生的氨氣，因氨氣極易溶於水，二氧化碳在水中的溶解度較小，所以d接b，e接a，因氨氣溶解度大，先通入氨氣使溶液呈鹼性，增大二氧化碳的吸收量，增大碳酸氫根離子的濃度，所以實驗過程中先通入氨氣，
故答案為：b；a；氨氣溶解度大，先通入氨氣使溶液呈鹼性，增大二氧化碳的吸收量，增大碳酸氫根離子的濃度；
②檢驗NH₄⁺的方法是加入強鹼反應、加熱能夠產生使濕潤的紅色石蕊試液變藍的氣體，該氣體是氨氣，從而證明原溶液中一定含有NH₄⁺，
故答案為：加入強鹼反應，加熱能夠產生使濕潤的紅色石蕊試液變藍的刺激性氣體；
③製取的二氧化碳中含有氯化氫，氯化氫能與飽和碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，通過洗氣可除掉，所以瓶g內的溶液是飽和碳酸氫鈉溶液，
故答案為：飽和碳酸氫鈉溶液；
（3）灼燒一般要在坩堝進行，同時需要的儀器還有坩堝鉗、泥三角、三腳架等，
故答案為：坩堝、坩堝鉗；
（4）①A極是陰極，電極B上氯離子失電子生成氯氣，所以電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，Cl₂遇濕潤的澱粉碘化鉀試紙，Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，碘單質遇澱粉變藍，
故答案為：B；濕潤的澱粉碘化鉀試紙；
②電解生成的氯氣會和氫氧化鈉充分反應Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，導致電解最終產物僅是次氯酸鈉和氫氣，次氯酸鈉具有強氧化性，將酚酞氧化，故溶液不變紅色，
故答案為：電解生成的氯氣會和氫氧化鈉充分反應，導致電解最終產物僅是次氯酸鈉和氫氣，次氯酸鈉具有強氧化性，將酚酞氧化，故溶液不變紅色．

❽ 工業生產的純鹼中常含有少量氯化鈉雜質，下列裝置是測定純鹼在該混合物中質量分數 的實驗方法之一．①檢

（1）根據乾燥管的增重來計算碳酸鈉的質量，乾燥管增重的質量就是二氧化碳的質量，所以空氣中的二氧化碳也會導致乾燥管的增重，因此結果偏大，故答案為：偏大．
（2）、和（1）的原因一樣，故答案為：偏大．
（3）水蒸氣也會導致乾燥管增重，所以要排除水蒸氣的干擾，濃硫酸具有吸水性，故答案為：吸收水蒸氣．
（4）這是二氧化碳和鹼反應生成鹽和水，故答案為：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（5）這是復分解反應生成氣體，故答案為：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O．
（6）設碳酸鈉的質量是X，
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106 44
X W-W₁

❾ 工業純鹼中常含有少量的NaCl雜質，如圖是測定純鹼樣品中Na2CO3質量分數的實驗裝置，反應的化學方程式為：

（1）D裝置增重為二氧化碳氣體質量，裝置D反應前的質量為172.2g，稱量反應後回裝置D的質量為176.6g，二氧化答碳質量=176.6g-172.2g=4.4g；
故答案為：4.4g；
（2）開始時：排出裝置中的CO₂，以免空氣中CO₂對結果有影響；結束時：使生成的CO₂全部被NaOH溶液吸收；
故答案為：開始時：排出裝置中的CO₂，以免空氣中CO₂對結果有影響；結束時：使生成的CO₂全部被NaOH溶液吸收；
（3）去掉C裝置不用濃硫酸，就會將二氧化碳中的水分誤認為是二氧化碳，會導致二氧化碳的質量偏大，算出來的碳酸鈉質量也偏大，故結果偏大；
故答案為：①；
（4）設樣品中Na₂CO₃的質量為x．
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106 44
x 176.6g-172.2g=4.4g
x=10.6 g
純鹼樣品中Na₂CO₃的質量分數為：

❿ 實驗室模擬工業煉鐵的裝置圖如下圖所示．寫出一氧化碳與氧化鐵反應的化學方程式______，硬質玻璃管中的現