❶ 某学习小组在实验室模拟侯氏制碱法制备纯碱,其实验流程如图甲:请回答下列问题:(1)食盐溶液中含SO42-
(1)除去硫酸根又不引入新离子的试剂是加过量Ba(OH)2或氯化钡,反应实质为:Ba2++SO42-=BaSO4↓,
过量的钡离子用硫酸根除,过量的氢氧根用盐酸中和,不能够用硝酸钡,因硝酸根离子无法去除,硫酸根和碳酸钠不反应,所以bd符合要求,
故选bd;
(2)①d为导出产生的二氧化碳,e为导出产生的氨气,因氨气极易溶于水,二氧化碳在水中的溶解度较小,所以d接b,e接a,因氨气溶解度大,先通入氨气使溶液呈碱性,增大二氧化碳的吸收量,增大碳酸氢根离子的浓度,所以实验过程中先通入氨气,
故答案为:b;a;氨气溶解度大,先通入氨气使溶液呈碱性,增大二氧化碳的吸收量,增大碳酸氢根离子的浓度;
②检验NH4+的方法是加入强碱反应、加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体,该气体是氨气,从而证明原溶液中一定含有NH4+,
故答案为:加入强碱反应,加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的刺激性气体;
③制取的二氧化碳中含有氯化氢,氯化氢能与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,通过洗气可除掉,所以瓶g内的溶液是饱和碳酸氢钠溶液,
故答案为:饱和碳酸氢钠溶液;
(3)灼烧一般要在坩埚进行,同时需要的仪器还有坩埚钳、泥三角、三脚架等,
故答案为:坩埚、坩埚钳;
(4)①A极是阴极,电极B上氯离子失电子生成氯气,所以电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,Cl2遇湿润的淀粉碘化钾试纸,Cl2+2I-=I2+2Cl-,碘单质遇淀粉变蓝,
故答案为:B;湿润的淀粉碘化钾试纸;
②电解生成的氯气会和氢氧化钠充分反应Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O,导致电解最终产物仅是次氯酸钠和氢气,次氯酸钠具有强氧化性,将酚酞氧化,故溶液不变红色,
故答案为:电解生成的氯气会和氢氧化钠充分反应,导致电解最终产物仅是次氯酸钠和氢气,次氯酸钠具有强氧化性,将酚酞氧化,故溶液不变红色.
❷ 某化工集团用氨碱法生产的纯碱中含有少量氯化钠杂质,为了测定该产品中碳酸钠的纯度,某化学研究性学习小
(1)甲所示装置,碳酸钠和稀硫酸分装在Y型玻璃管中,使碳酸钠样品与稀硫酸反应的操作为液体倒入固体中反应,将Y型管倾斜,使硫酸溶液流入到碳酸钠样品中,发生反应的化学方程式为:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑,离子方程式为:CO32-+2H+=H2O+CO2 ↑;
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑,
106g 22.4L
m aL
m=
106g×aL |
22.4L |
106a |
22.4 |
106a |
22.4 |
6.60g |
44g/mol |
15.9g |
16.5g |
❸ 氨碱法和联碱法生产的纯碱各有什么特点
氨碱法的优点:原料(食盐和石灰石)便宜;产品纯碱的纯度高;副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用;制造步骤简单,适合于大规模生产。
联碱法生产流程图中分析循环Ⅱ中是碳酸氢钠分解生成的二氧化碳气体;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,故答案为:CO2;NH3;
依据两个过程中的物质发生的反应分析,联碱法母液主要是氯化铵、碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠;Z中除了溶解的氨气、食盐外,其它溶质还有氯化铵、碳酸钠;
氨碱法排出液中的溶质除了氢氧化钙外,还有氢氧化钙和氯化铵反应生成的氯化钙,氯化钠,故答案为:Na2CO3、NH4Cl;CaCl2、NaCl。
缺点:两种原料的成分里都只利用了一半,食盐成分里的钠离子(Na+)和石灰石成分里的碳酸根离子(CO32—)结合成了碳酸钠,可是食盐的另一成分氯离子(C1—)和石灰石的另一成分钙离子(Ca2+)却结合成了没有多大用途的氯化钙(CaCl2),因此如何处理氯化钙成为一个很大的负担;
原料食盐的利用率只有72%—74%,其余的食盐都随着氯化钙溶液作为废液被抛弃了,这是一个很大的损失。
(3)模拟氨碱法制备纯碱的实验装置图扩展阅读:
联合碱法主要反应为碳化反应。氨盐水在碳化塔中与二氧化碳作用,生成碳酸氢钠结晶和氯化氨溶液。分离后的碳酸氢钠结晶称为重碱,重碱经加热分解反应生成碳酸钠和二氧化碳。
碳酸钠为纯碱产品,二氧化碳则予以回收供碳化反应用,分离后的氯化氨溶液经蒸发结晶得到氯化铵产品。碳化反应中消耗的二氧化碳,一部分由重碱分解反应提供,另一部分则由石灰石煅烧反应生成的二氧化碳补充。
❹ 你认为氨碱法制备纯碱有什么不足
氯化钠利用率不高,回收时产生的氯化钙用处不大,污染环境。原料利用率低;废液废渣污染严重,不便在内陆建厂;母液中含有大量的NH4Cl,需加入石灰乳才能使之分解,并通过蒸馏回收氨,设置蒸氨塔消耗大量蒸汽和石灰;流程长,设备庞大,能量消耗大。
氨碱法:上游主要是原盐和石灰石,此法通过氨盐水吸收二氧化碳得到碳酸氢钠,再用动力煤煅烧,得到轻碱,转化后得到重碱。
优点:原料价廉易得,产品质量高,适合连续大规模生产,其中的副产品氨可以循环利用。
目前在国内纯碱的生产方法有三种
天然碱法,氨碱法与联碱法。三种工艺国内产能分别占比6%,45%,49%。这三种生产方法各有优劣,但从环保的角度上来讲,氨碱法属于落后产能。三种工艺方法生产出来的都是轻碱,重碱后期通过水合法,或者锟压法制成,轻重碱的差别主要是物理形态,以及密度上有差别。制碱的主要燃料是动力煤。
联碱法:既候氏制碱法,创立时间比较早,1938年在氨碱法上改进而来。通过与氨厂进行“一次加盐,两次吸氨,一次碳化”联合循环生产,利用氨厂NH3和CO2同时生产出纯碱和氯化铵两种产品。
❺ 氨碱法用食盐制纯碱的反应原理是:(1)NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl (2)2NaHCO3 ...
A、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,氯化钠中无碳、氢元素,而碳酸氢钠中含碳、氢两种元素,因此用食盐制纯碱,还需要含碳、氧元素的物质,故A不符合要求.
B、由于反应时生成的碳酸氢钠多,而NH4Cl少,所以在溶剂质量相等的情况下,只能说碳酸氢钠更容易形成饱和溶液,不能说明溶解度就一定是碳酸氢钠的小,故B符合题意;
C、析出固体后的溶液一定是饱和溶液,所以是NaHCO3的饱和溶液,故C不符合题意;
D、氯化铵是由铵根离子和氯酸根离子构成的,属于盐类,故D不符合题意.
故选:B.
❻ 氨碱法制备纯碱的工艺流程
精制盐(NaCl)制成饱和溶液,
通入氨气达到饱和
再通入二氧化碳
继续同时通入NH3和CO2
析出大量沉淀后过滤,得到NaHCO3
灼烧NaHCO3得到Na2CO3
❼ 氨碱法纯碱生产的具体工序及工序流程简述是什么
氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵,这是第一步。第二步是:碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的溶解度较小。 根据 NH4Cl 在常温时的溶解度比 NaCl 大,而在低温下却比 NaCl 溶解度小的原理,在 278K ~ 283K(5 ℃~ 10 ℃ ) 时,向母液中加入食盐细粉,而使 NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。
❽ 谁能给我讲讲“氨碱法”制纯碱怎么把碳酸氢钠结晶出来降温还是怎么着
侯德榜(1890年8月9日~1974年8月26日),名启荣,字致本,生于福建闽侯,著名科学家,杰出化学家,侯氏制碱法的创始人,中国重化学工业的开拓者。近代化学工业的奠基人之一。
20世纪20年代,突破氨碱法制碱技术的奥秘,主持建成亚洲第一座纯碱厂;30年代,领导建成了中国第一座兼产合成氨、硝酸、硫酸和硫酸铵的联合企业;40~50年代,又发明了连续生产纯碱与氯化铵的联合制碱新工艺,以及碳化法合成氨流程制碳酸氢铵化肥新工艺;并使之在60年代实现了工业化和大面积推广。
1926年中国“红三角”牌纯碱入万国博览会,获金质奖章。
他还积极传播交流科学技术,培育了很多科技人才,为发展科学技术和化学工业做出了贡献。
发明原理
氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵,这是第一步。第二步是:碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀。 根据 NH4Cl 在常温时的溶解度比 NaCl 大,而在低温下却比 NaCl 溶解度小的原理,在 278K ~ 283K(5 ℃~ 10 ℃ ) 时,向母液中加入食盐细粉,而使 NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。
化学原理
总反应方程式:
NaCl + CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(可作氮肥)
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2循环使用)(以加热作为反应条件)
(在反应中NaHCO3沉淀,所以这里有沉淀符号,这也正是这个方法的便捷之处)
即:①NaCl(饱和溶液)+NH3(先加)+H2O(溶液中)+CO2(后加)=NH4Cl+NaHCO3↓ (NaHCO3能溶于水,但是侯氏制碱法向饱和氯化钠溶液中通入氨气,由于氯化钠溶液饱和,生成的碳酸氢钠溶解度小于氯化钠,所以碳酸氢钠以沉淀析出)
(先添加NH3而不是CO2:CO2在NaCl中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水显碱性(用无色酚酞溶液检验),能够吸收大量CO2气体,产生高浓度的HCO3-,才能析出NaHCO3晶体。)
2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑
发明特点
针对索尔维法生产纯碱时食盐利用率低,制碱成本高,废液、废渣污染环境和难以处理等不足,侯德榜先生经过上千次试验,在1943年研究成功了联合制碱法。这个新工艺是把氨厂和碱厂建在一起,联合生产。由氨厂提供碱厂需要的氨和二氧化碳。母液里的氯化铵用加入食盐的办法使它结晶出来,作为化工产品或化肥。食盐溶液又可以循环使用。为了实现这一设计,在1941一1943年抗日战争的艰苦环境中,在侯德榜的严格指导下,经过了500多次循环试验,分析了2000多个样品后,才把具体工艺流程定下来,这个新工艺使食盐利用率从70%一下子提高到96%,也使原来无用的氯化钙转化成化肥氯化铵,解决了氯化钙占地毁田、污染环境的难题。这方法把世界制碱技术水平推向了一个新高度,赢得了国际化工界的极高评价。1943年,中国化学工程师学会一致同意将这一新的联合制碱法命名为“侯氏联合制碱法”。所谓“联合制碱法”中的“联合”,指该法将合成氨工业与制碱工业组合在一起,利用了生产氨时的副产品CO2,革除了用石灰石分解来生产,简化了生产设备。此外,联合制碱法同时也避免了生产氨碱法中用处不大的副产物氯化钙,而用可作化肥的氯化铵来回收,提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本。联合制碱法很快为世界所采用。[1]
你可以上网搜索“侯德榜制碱法”
❾ 制碱法的氨碱法(索尔维制碱法)
1862年,比利时人索尔维(Ernest Solvay,1832-1922)以食盐、氨、二氧化碳为原料,制得了碳酸钠,是为氨碱法(ammomia soda process)。
反应分三步进行:
NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl===NaHCO3+NH4Cl
2NaHCO3===Na2CO3+CO2 +H2O
反应生成的CO2可以回收再用,而NH4Cl又可以与生石灰反应,产生NH3,重新作为原料使用:2NH4Cl+CaO===2NH3+CaCl2+H2O
氨碱法使生产实现了连续性生产,食盐的利用率得到提高,产品质量纯净,因而被称为纯碱,但最大的优点还在于成本低廉。
1867年索尔维设厂制造的产品在巴黎世界博览会上获得铜制奖章,此法被正式命名为索尔维法。此时,纯碱的价格大大下降。消息传到英国,正在从事路布兰法制碱的英国哈琴森公司取得了两年独占索尔维法的权利。1873年哈琴森公司改组为卜内门公司,建立了大规模生产纯碱的工厂,后来,法、德、美等国相继建厂。这些国家发起组织索尔维公会,设计图纸只向会员国公开,对外绝对保守秘密。凡有改良或新发现,会员国之间彼此通气,并相约不申请专利,以防泄露。除了技术之外,营业也有限制,他们采取分区售货的办法,例如中国市场由英国卜内门公司独占。由于如此严密的组织方式,凡是不得索尔维公会特许权者,根本无从问津氨碱法生产详情。多少年来,许多国家要想探索索尔维法奥秘的厂商,无不以失败而告终。