Question

某化學小組參觀制堿廠后，繪制了該廠生產純堿的工藝流程圖如下，據圖回答：

(1)流程Ⅰ是依次向粗鹽水中加入Ca(OH)₂和Na₂CO₃，二者加入的順序能否顛倒？為什么？                                                  。
(2)用一個化學反應方程式表示出流程Ⅱ中發生的總反應                            。
(3)如果不將氯化銨作為目標產品，即加入氨氣不是為了生產出氯化銨，那么，氨氣在制堿過程中的作用是                                                            。
(4)工業生產純堿的流程中，碳酸化時溶液中析出碳酸氫鈉而沒有析出氯化銨的原因是                                                    。

Answer 1

(1)不能顛倒，如果顛倒，過量的氫氧化鈣和新生成的氯化鈣無法除去
(2)NaCl＋H₂O＋NH₃＋CO₂=NaHCO₃＋NH₄Cl
(3)增大二氧化碳的吸收量(或媒介作用等合理答案均可)
(4)在該溫度下碳酸氫鈉的溶解度比氯化銨小

本題以純堿的制取為主題，主要考查實驗的步驟、涉及的反應及各步操作的原理。(1)向粗鹽水中加入氫氧化鈣的目的是將粗鹽水中含有的鎂離子除去，同時生成氯化鈣，再加入碳酸鈉，便將原有的鈣離子和新增加的鈣離子除去，從而得到純氯化鈉溶液；若將兩者的加入順序顛倒，新增加的氯化鈣將不能被除去，得不到純氯化鈉溶液；(2)流程Ⅱ中向氯化鈉溶液中加入氨氣、二氧化碳，使其反應得到碳酸氫鈉和氯化銨；(3)氨氣溶于水顯堿性，能增大該溶液對二氧化碳的吸收量；(4)碳酸氫鈉的溶解度比氯化銨的溶解度小很多，碳酸氫鈉在溶液中達到飽和開始析出，而氯化銨沒有形成飽和溶液，所以氯化銨沒有析出。