民族工业的骄傲
2021-08-21陈翠云
陈翠云
我国化工专家侯德榜于1943年创立“侯氏制碱法”(又称“联合制碱法”),该方法将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品。侯氏制碱法是我国民族工业的骄傲,其生产流程和原理在各省市的中考中考查频率较高,试题常以工艺流程题的形式呈现,考查同学们的信息获取、分析和处理能力。
[找真题 就这么考!]
例 我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”,在充分利用海洋资源的基础上,结合“侯氏制碱法”的基本原理,可模拟实现工业生产纯碱的过程如图1(某些反应产物已略去),请回答下列问题。
(1)操作a的名称是 。
(2)反应②的化学方程式为 。
(3)反应④的化学方程式为 ,列举小苏打在生活中的一种常见用途 。
(4)向精制饱和食盐水中通入两种气体的顺序是:先通氨气形成饱和氨盐水,然后在加压条件下通入二氧化碳。这样操作的目的是 。
(5)仔细观察流程图,其中可循環利用的物质除二氧化碳之外,还有 。
解析: (1)操作a是固体和液体分离,故为过滤。(2)反应②是氧化钙和水反应生成氢氧化钙。(3)反应④是碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、水以及二氧化碳;小苏打是发酵粉的主要成分,生活中常用于食品加工。(4)向精制饱和食盐水中通入两种气体的顺序是:先通氨气形成饱和氨盐水,然后在加压条件下通入二氧化碳,氨水显碱性,利于酸性气体的吸收,而加压也有利于提高气体的溶解度,故此操作的目的是利于更多二氧化碳被吸收,加速碳酸氢钠晶体析出。(5)在流程图中二氧化碳和氯化铵既是反应物也是生成物,故可循环利用的物质除二氧化碳之外,还有氯化铵。
答案:(1)过滤 (2)CaO + H2O [ ] Ca(OH)2 (3)2NaHCO3 [ △ ] Na2CO3 + H2O + CO2↑ 食品加工(或治疗胃酸过多等,合理即可) (4)利于更多的二氧化碳被吸收,加速碳酸氢钠晶体析出 (5)氯化铵(或NH4Cl)
[找总结 就这么做!]
1.侯氏制碱法生产流程示意图(图2)
2. 涉及的化学方程式
(1)将氨气和二氧化碳通入饱和食盐水中获得碳酸氢钠晶体:NaCl + H2O + NH3 + CO2 [ ] NaHCO3↓+ NH4Cl(或分成两步:NH3 + CO2 + H2O [ ] NH4HCO3;NH4HCO3 + NaCl [ ] NaHCO3↓+ NH4Cl)。
(2)将析出的碳酸氢钠晶体分离后煅烧得到碳酸钠:2NaHCO3 [ △ ] Na2CO3 + H2O + CO2↑。
3.注意事项
(1)往饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳的正确顺序:先通入氨气,再通入二氧化碳。
(2)NH4HCO3与饱和NaCl溶液反应生成NaHCO3时,溶液中同时存在NH4HCO3、NaCl、NaHCO3、NH4Cl四种物质,由于NaHCO3较其他3种物质溶解度小,故NaHCO3首先结晶析出。
查阅资料知:①NH4Cl [ △ ] NH3↑+ HCl↑;②氨气极易溶于水,氨水呈碱性。
(1)检验食盐水是否饱和的方法是 。
(2)“侯氏制碱法”中,向饱和氨盐水中通入足量二氧化碳,使氨气、水、NaCl和CO2反应生成NaHCO3等,该反应的化学方程式为 ;先通氨气形成饱和氨盐水,后加压通入二氧化碳,这样操作的目的是 。
(3)处理含氯化铵混合溶液时,不直接加热蒸干得到氯化铵固体的原因是 。
答案:(1)向该溶液中加入少量NaCl固体,充分搅拌,不再溶解,说明溶液已饱和 (2)NH3 + CO2 + H2O + NaCl [ ] NaHCO3↓+ NH4Cl 有利于CO2被吸收,加速NaHCO3晶体析出 (3)NH4Cl受热易分解
(作者单位:福建省厦门市同安实验中学)