Question

【題目】純堿是玻璃、制皂、造紙、紡織和漂染等工業(yè)的基本原料。

Ⅰ.世界最早工業(yè)生成純堿的方法是路布蘭（N.Leblanc）法，其流程如圖：

（1）流程Ⅰ的反應(yīng)是___反應(yīng)（填“氧化還原”或“非氧化還原"），流程Ⅱ的反應(yīng)是分步進(jìn)行的，a.Na2SO4（s）與過量木炭反應(yīng)生成Na2S（s）；b.Na2S（s）與石灰石發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成Na2CO3，a步的反應(yīng)化學(xué)方程式為___。

Ⅱ.19世紀(jì)60年代后生產(chǎn)純堿的路布蘭法被索爾維（E.Solvay）氨堿法所取代，其生產(chǎn)流程如圖：

（2）氨堿法中加入NH3的主要作用是___。

（3）與路布蘭法相比，氨堿法的優(yōu)點(diǎn)有___。（寫出一條即可）

Ⅲ.1939年候德榜首先提出并自行設(shè)計(jì)了聯(lián)合制堿法——利用合成氨工業(yè)上的NH3和CO2和NaCl為原料生產(chǎn)純堿。

（4）侯德榜制堿法的關(guān)鍵還在于對從反應(yīng)后的混合物中分離出NaHCO3后所得溶液的處理：在溶液中加入NaCl固體并通入NH3，并在___（填溫度范圍）下析出NH4Cl。

表1不同溫度下NaCl和NH4Cl的溶解度數(shù)據(jù)（g/100g水）

	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6
NH4Cl	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8

Answer 1

【答案】非氧化還原 Na2SO4+4CNa2S+4CO↑ NH3與水反應(yīng)使溶液顯堿性，增大CO2的溶解量和HCO的濃度 原料利用充分、成本較低、對設(shè)備腐蝕小 0～10℃

【解析】

Ⅰ．路布蘭法是利用食鹽晶體和濃硫酸在高溫下反應(yīng)生成硫酸鈉和氯化氫，再利用C與石灰石和硫酸鈉高溫加熱生成碳酸鈉；

Ⅱ．索爾維用氨堿法生產(chǎn)碳酸鈉，反應(yīng)原理為利用氨化飽和的NaCl與CO2反應(yīng)得到NaHCO3，將碳酸氫鈉分解即可得到純堿碳酸鈉；

Ⅲ．侯德榜研究出聯(lián)合制堿法為在飽和的氯化鈉溶液中直接通入氨氣和CO2，得到氯化銨和碳酸氫鈉晶體，并利用碳酸氫鈉的分解制得純堿。

（1）流程Ⅰ利用高沸點(diǎn)酸制揮發(fā)性酸原理，氯化鈉與濃硫酸混合加熱生成硫酸鈉和氯化氫，反應(yīng)中沒有化合價(jià)變化，屬于非氧化還原反應(yīng)；a步的反應(yīng)為硫酸鈉與碳在1000℃條件下反應(yīng)生成硫化鈉和一氧化碳，反應(yīng)是化學(xué)方程式為Na2SO4+4CNa2S+4CO↑，故答案為：非氧化還原；Na2SO4+4CNa2S+4CO↑；

（2）氨氣的溶解度大于二氧化碳，先通入氨氣，氨氣與水反應(yīng)使溶液顯堿性，能夠增大二氧化碳的溶解量，增大碳酸氫根離子的濃度，便于碳酸氫鈉晶體析出，故答案為：NH3與水反應(yīng)使溶液顯堿性，增大CO2的溶解量和HCO的濃度；

（3）與路布蘭法相比，氨堿法的優(yōu)點(diǎn)有原料利用充分、成本較低、對設(shè)備腐蝕小，故答案為：原料利用充分、成本較低、對設(shè)備腐蝕小；

（4）由題給溶解度可知，0～10℃NH4Cl低溫下溶解度比較小，有利于NH4Cl晶體析出，以防止析出其他晶體，故答案為：0～10℃。