Question

我國化學(xué)侯德榜（如圖）改革國外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡要表示如下：
沉淀池中四種鹽在不同溫度下的溶解度（g/100g水）表

溫度溶解度鹽	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃	60℃	100℃
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0	37.3	39.8
NH4HCO3	11.9	15.8	21.0	27.0	-①	-	-	-
NaHCO3	6.9	8.1	9.6	11.1	12.7	14.5	16.4	-
NH4Cl	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4	55.3	77.3

①＞35℃NH₄HCO₃會有分解
請回答：
（1）沉淀池中反應(yīng)溫度控制在30℃～35℃，是因為若高于35℃，則

NH₄HCO₃分解

，若低于30℃，則

反應(yīng)速率降低

；為控制此溫度范圍，采取的加熱方法為

水浴加熱

．
（2）沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是

NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓

．
（3）副產(chǎn)品的一種用途為

化肥或電解液或焊藥等

，寫出上述流程中X物質(zhì)的分子式

CO₂

．
（4）加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，目的是

使反應(yīng)充分進(jìn)行

．靜置后只析出NaHCO₃晶體的原因是

NaHCO₃的溶解度最小

．用蒸餾水洗滌NaHCO₃晶體的目的是除去

NaCl、NH₄Cl、NH₄HCO₃

雜質(zhì)（以化學(xué)式表示）．
（5）為檢驗產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，再滴加

稀硝酸和硝酸銀溶液

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題中所給信息“35℃NH₄HCO₃會有分解”分析解答；根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素分析；要控制恒溫，一般用水浴加熱；
（2）根據(jù)聯(lián)合制堿法的原料為氨氣、二氧化碳和飽和氯化鈉，反應(yīng)式為NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（3）主要的副產(chǎn)物為氯化銨，可以做化肥或電解液或焊藥等；聯(lián)合制堿法中二氧化碳是反應(yīng)的原料同時也是反應(yīng)的副產(chǎn)物，可以循環(huán)利用；
（4）分析溶解度數(shù)據(jù)，對比各物質(zhì)的溶解度，根據(jù)溶解度越小越容易析出來分析．根據(jù)溶解平衡的知識分析剩余物的成分；
（5）檢驗氯離子的方法為用硝酸酸化的硝酸銀來檢驗，若出現(xiàn)氯化銀沉淀則說明有氯離子存在等知識點來解題．

解答：解：（1）根據(jù)題意“35℃NH₄HCO₃會有分解”，所以溫度不能超過35℃；同時反應(yīng)速度受溫度影響，溫度太低反應(yīng)速率太慢，所以溫度必須控制在一個合理范圍內(nèi)，使溫度保持一個恒定，因為控制的溫度在100℃以下，所以常用水浴加熱來控制，
故答案為：NH₄HCO₃分解；反應(yīng)速率降低；水浴加熱；
（2）目前工業(yè)制堿方法有二：氨堿法和聯(lián)合制堿法．題中方法由我們侯德邦所創(chuàng)，稱為侯氏制堿法，也稱為聯(lián)合制堿法，反應(yīng)方程式為：NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，
故答案為：NH₃+H₂O+CO₂+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（3）得到碳酸氫鈉同時得到氯化銨，故副產(chǎn)物為氯化銨，氯化銨可用來制作化肥，也可用作焊藥或電解液；煅燒爐中發(fā)生的反應(yīng)是碳酸氫鈉受熱分解，生成純堿、二氧化碳?xì)怏w和水，所以X是二氧化碳，故答案為：化肥或電解液或焊藥等；CO₂；
（4）因為反應(yīng)不是瞬間完成的，所以要保持一段時間，以使反應(yīng)充分；由溶解度表可看出在30℃～35℃之間，碳酸氫鈉的溶解度最小，所以析出的只能是碳酸氫鈉；
因為未反應(yīng)完的氯化鈉、碳酸氫銨及生成的氯化銨會附著在碳酸氫鈉晶體表面，所以要用蒸餾水進(jìn)行洗滌，以便除去雜質(zhì)；
故答案為：使反應(yīng)充分進(jìn)行；NaHCO₃的溶解度最小；NaCl、NH₄Cl、NH₄HCO₃；    
（5）檢驗產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉即檢驗是否含氯離子，可以用硝酸酸化的硝酸銀，觀察到若產(chǎn)生白色沉淀則說明有氯化鈉存在，
故答案為：稀硝酸和硝酸銀溶液．

點評：本題有一定難度，主要考查了學(xué)生運用溶解度有關(guān)知識分析解決純堿制取過程中有關(guān)問題．聯(lián)合制堿法的原料、反應(yīng)式以及副產(chǎn)物的回收利用，如何提高原料的利用率、檢驗氯離子的方法是關(guān)鍵．