Question

【題目】純堿是玻璃、制皂、造紙、紡織和漂染等工業的基本原料。

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

（1）流程Ⅰ的反應是___反應（填“氧化還原”或“非氧化還原"），流程Ⅱ的反應是分步進行的，a.Na2SO4（s）與過量木炭反應生成Na2S（s）；b.Na2S（s）與石灰石發生復分解反應生成Na2CO3，a步的反應化學方程式為___。

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

（2）氨堿法中加入NH3的主要作用是___。

（3）與路布蘭法相比，氨堿法的優點有___。（寫出一條即可）

Ⅲ.1939年候德榜首先提出并自行設計了聯合制堿法——利用合成氨工業上的NH3和CO2和NaCl為原料生產純堿。

（4）侯德榜制堿法的關鍵還在于對從反應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的溶解度數據（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碳酸鈉，反應原理為利用氨化飽和的NaCl與CO2反應得到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利用高沸點酸制揮發性酸原理，氯化鈉與濃硫酸混合加熱生成硫酸鈉和氯化氫，反應中沒有化合價變化，屬于非氧化還原反應；a步的反應為硫酸鈉與碳在1000℃條件下反應生成硫化鈉和一氧化碳，反應是化學方程式為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，氨堿法的優點有原料利用充分、成本較低、對設備腐蝕小，故答案為：原料利用充分、成本較低、對設備腐蝕小；

（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℃。