Question

【題目】閱讀下列科普短文并回答問題：

純堿的用途非常廣泛。純堿工業始創于18 世紀，西方國家對這一技術采取了嚴格的保密措施。一些專家想探索此項技術的秘密，均以失敗告終。1943年，我國化學工程專家侯德榜針對西方純堿生產時食鹽利用率低，制堿成本高，廢液、廢渣污染環境和難以處理等不足，發明了侯氏制堿法又稱聯合制堿法。

發明原理

第一步：氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨。先添加NH3而不是CO2：CO2在NaCl中的溶解度很小，先通入NH3使食鹽水顯堿性（用無色酚酞溶液檢驗），能夠吸收大量CO2氣體。

第二步：碳酸氫銨與氯化鈉反應生成氯化銨和碳酸氫鈉沉淀。

第三步：在5℃~ 10℃時，向母液中加入食鹽細粉，而使NH4Cl單獨結晶析出供做氮肥。向時液中通氨氣，加入細小食鹽顆粒，冷卻析出副產品，通氨氣的作用是：①增大NH4+的濃度，使NH4Cl更多地析出②使NaHCO3轉化為Na2CO3，提高析出的NH4Cl純度。聯合法綜合利用了合成氨的原料，提高了氯化鈉的利用率，減少了環境污染。NH3、CO2 都來自于合成氨工藝：這樣NH4Cl就成為另一產品化肥。綜合利用原料、降低成本、減少環境污染，NaCl利用率達96%。

第四步：加熱碳酸氫鈉制取純堿。

溫度溶解度物質	0	10	20	30	40	50	60
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0	37.3
NH4HCO3	11.9	16.1	21.7	28.4	36.6	44.1	59.2
NaHCO3	6.9	8.15	9.6	11.1	12.7	14.4	16.4
NH4Cl	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4	55.2

閱讀短文，回答下列問題：

（1）寫出侯氏制堿法第二步的化學反應方程式_____。

（2）飽和食鹽水中持續通入氨氣和二氧化碳氣體后，溶液中大量存在的離子有_____。

（3）第二步的復分解反應發生時，常溫下向溶液中持續通入氨氣和二氧化碳氣體，碳酸氫鈉以沉淀的形式先析出的原因是_____。

（4）寫出侯氏制堿法的一個優點_____。

（5）循環利用的物質是_____。

（6）侯氏制堿法中沒有涉及的化學反應類型是_____。

（7）為檢驗產品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，_____。

Answer 1

【答案】 Na+、NH4+、HCO3-、Cl- NaHCO3溶解度最小，最易形成飽和溶液而析出晶體 綠色、環保、無污染、原材料利用率高（填一個即可） 二氧化碳、飽和食鹽水 置換反應 先滴加過量的稀硝酸，再滴加硝酸銀溶液，生成白色沉淀則說明有氯化鈉，否則沒有

【解析】

(1)侯氏制堿法第二步是碳酸氫銨與氯化鈉反應生成氯化銨和碳酸氫鈉沉淀，反應的化學反應方程式是。

故填：。

(2)飽和食鹽水中持續通入氨氣和二氧化碳氣體后，氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨，溶液中有氯化鈉、碳酸氫銨，含有的離子是：Na+、NH4+、HCO3-、Cl-；

故填：Na+、NH4+、HCO3-、Cl-。

（3）第二步發生復分解反應時，常溫下向溶液中持續通入氨氣和二氧化碳氣體，從表中所給的數據可以得到碳酸氫鈉的溶解度最小，所以碳酸氫鈉以沉淀的形式先析出；

故填：NaHCO3溶解度最小，最易形成飽和溶液而析出晶體。

(4)侯氏制堿法的優點有綠色、環保、無污染、原材料利用率高；

故填：綠色、環保、無污染、原材料利用率高（合理即可）。

(5)從流程圖可以得到，二氧化碳、飽和食鹽水在反應物和生成物中都有，所以循環利用的物質是二氧化碳、飽和食鹽水；

故填：二氧化碳、飽和食鹽水。

(6)侯氏制堿法中，二氧化碳與水反應生成碳酸，是化合反應；氯化鈉與碳酸氫銨反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉是復分解反應；碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳是分解反應，沒有涉及的化學反應類型是置換反應；

故填：置換反應。

（7）為檢驗產品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，也就是檢驗溶液中是否含有氯離子，可取少量試樣溶于水后，先滴加過量的稀硝酸，再滴加硝酸銀溶液，生成白色沉淀則說明有氯化鈉，否則沒有；

故填：先滴加過量的稀硝酸，再滴加硝酸銀溶液，生成白色沉淀則說明有氯化鈉，否則沒有。