工业上可用食盐和石灰石为主要原料,经不同的方法生产纯碱。请回答下列问题:
(1)卢布兰芳是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料,在高温下进行煅烧,再浸取,结晶而制得纯碱。
①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为___________;
②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为_________(已知产物之一为CaS);
(2)氨碱法的工艺如下图所示,得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。
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②装置乙中发生反应的化学方程式为_______;
(3)联合制碱法对氨碱法的改进,其优点是______________;
(4)有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似,故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料制碳酸钾。请结合下图的溶解度(S)随温度变化曲线,分析说明是否可行?__________。
(1)①2NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl↑
②Na2SO4+4C+CaCO3CaS+Na2CO3+4CO或
Na2SO4+2C+CaCO3CaS+Na2CO3+2CO2
(2)①Ca(OH)2 NH3
②NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
(3)能提高原料的利用率,减少废渣(CaCl2)的排放,保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高;NH4Cl 可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气 CO 转化成 CO2,除了 CaCO3制 CO2这一工序。
(4)不可行.因为KHCO3和NH4Cl的溶解度相差不大,当温度高于40℃时,KHCO3的溶解度大于NH4Cl,降温结晶时会析出较多的KCl。
(1)由题目信息可知,① 食盐与浓硫酸加热生成硫酸钠和HCl,不加热生成硫酸氢钠和HCl,2NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl↑②硫酸钠与石灰石、焦炭反应生成CaS、Na2CO3,根据元素守恒可知,还原C的氧化物CO或CO2生成,
故反应方程式为:Na2SO4+4C+CaCO3CaS+Na2CO3+4CO
或Na2SO4+2C+CaCO3CaS+Na2CO3+2CO2
(2)①碳酸钙加热分解生成CaO与CO2,故A为CaO,B为CO2,CaO在熟化桶内与水反应生成氢氧化钙,故C为Ca(OH)2;氢氧化钙与氯化铵在混合池内反应生成氨气与氯化钙,故D为NH3。
②、氨气与氯化钠溶液混合后,在乙中与二氧化碳发生反应,生成NaHCO3、NH4Cl,反应方程式为NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl。
(3)能提高原料的利用率,减少废渣(CaCl2)的排放,保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高;NH4Cl 可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气 CO 转化成 CO2,革除了 CaCO3制 CO2这一工序。
(4)不可行.因为KHCO3和NH4Cl的溶解度相差不大,当温度高于40℃时,KHCO3的溶解度大于NH4Cl,降温结晶时会析出较多的KCl。
不可行.因为KHCO3和NH4Cl的溶解度相差不大,当温度高于40℃时,KHCO3的溶解度大于NH4Cl,降温结晶时会析出较多的KCl