Question

Ⅰ、在飽和食鹽水中先通入氨氣進行氨化，再通入二氧化碳，可制得小蘇打．在析出小蘇打晶體濾掉的母液中加入生石灰，可將氨氣回收利用．小蘇打在250℃下焙燒可得純堿，分解所得二氧化碳也可以回收利用．以上所述稱為索爾維制堿法．
（1）飽和食鹽水先氨化，再通CO₂的原因是

 

，寫出利用該方法獲得小蘇打對應的化學反應方程式

 

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（2）在析出小蘇打的母液中加入生石灰以回收氨氣的化學方程式是

 

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（3）我國著名化學家侯德榜利用析出小蘇打的母液在一定條件下加入NaCl粉末，使母液中的NH₄Cl結晶析出，可生產化肥NH₄Cl．在析出NH₄Cl的母液中再通入氨氣氨化，又可通CO₂制取小蘇打，這就是舉世聞名的“侯氏制堿法”．簡答侯氏制堿法的主要優點（答兩點即可）

 

、

 

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Ⅱ、我國南方某些地區的井水取來久置后，井水由澄清透明變成有少量棕紅色絮狀沉淀積于缸底，水面浮著一層“銹皮”，當地居民常采用加明礬的方法處理．
（1）井水久置后，水面浮著的一層“銹皮”的主要成分是（寫化學式）

 

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（2）用化學方法鑒別該井水所含金屬離子的方法及現象為

 

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（3）如何用化學方法鑒別井水是否用明礬處理過

 

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Answer 1

分析：I（1）H₂CO₃酸性比鹽酸弱，CO₂與NaCl不反應且CO₂在NaCl溶液中溶解度較小；
在飽和NaCl溶液中通入足量氨氣以后再通入CO₂時，先生成NH₄HCO₃，進而生成NaHCO₃；
（2）在索爾維法生產過程中，氫氧化鈣和銨鹽反應生成氨氣，同時生成氯化鈣；
（3）分析比較兩種制備流程，結合反應生成產物比較異同，從副產物的主要作用和原料利用等分析比較；
II（1）根據棕紅色絮狀沉淀分析；
（2）Fe³⁺遇到KSCN，溶液變成紅色；
（3）根據明礬的成分分析、檢驗．

解答：解：I（1）H₂CO₃酸性比鹽酸弱，CO₂與NaCl不反應，則不能向飽和NaCl溶液中通入CO₂ 制NaHCO₃；另CO₂在NaCl溶液中溶解度較小，生成NaHCO₃太少不會結晶析出，所以也不能采用先向飽和NaCl溶液中通入CO₂，再通入NH₃的方法制NaHC0₃ ；在飽和NaCl溶液中通入足量氨氣以后再通入CO₂時，則發生以下反應：NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃；NH₄HCO₃+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓，其中NaHCO₃溶解度最小，故有NaHCO₃的晶體析出，
故答案為：CO₂在NaCl溶液中溶解度較小，生成NaHCO₃太少不會結晶析出；NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃；NH₄HCO₃+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（2）在索爾維法生產過程中，氫氧化鈣和銨鹽反應生成氨氣，同時生成氯化鈣，反應的方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂=CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（3）索爾維法缺點：大量CaCl₂用途不大，NaCl利用率只有70%，約有30%的NaCl留在母液中． 
侯氏制堿法的優點：把合成氨和純堿兩種產品聯合生產，提高了食鹽利用率，縮短了生產流程，減少了對環境的污染，降低了純堿的成本．保留了氨堿法的優點，消除了它的缺點，使食鹽的利用率提高到96%；NH₄Cl可做氮肥；可與合成氨廠聯合，使合成氨的原料氣CO轉化成CO₂，減少無用的氯化鈣生成，
故答案為：使NH₄Cl析出，可做氮肥；減少無用的CaCl₂生成；
II（1）根據紅褐色絮狀沉淀，可知該物質為Fe₂O₃，故答案為：Fe₂O₃；
（2）Fe³⁺遇到KSCN，溶液變成紅色，如果加入KSCN溶液變紅說明含有三價鐵離子，否則沒有，
故答案為：滴加KSCN，如果產生血紅色，說明含有三價鐵離子，否則沒有；
（3）明礬成分為硫酸鋁鉀，含有硫酸根離子，若用明礬凈水，則水中含有較多硫酸根離子，取少量加鹽酸酸化，再加氯化鋇溶液若生成白色沉淀說明已經處理，否則沒有；
故答案為：取少量加鹽酸酸化，再加氯化鋇溶液若生成白色沉淀說明已經處理，否則沒有．

點評：本題考查了純堿工業制備原理分析比較，反應實質的應用，試劑的作用，及鐵的化合物的性質；理解生產原理和過程的實質是解答的關鍵，題目難度中等．