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)路布兰法是以食盐、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。
①图中的中间产物C是__________,D是________(写化学式);
②装置乙中发生反应的化学方程式为_____________________;
(3)联合制碱法是对氨碱法的改进,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等为原料制碳酸钾。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
(2)①Ca(OH)2;NH3;②NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3+NH4Cl
(3)保留了氨碱法的优点,使食盐的利用率提高到96%,NH4Cl可做氮肥,可与合成氨厂联合,原料气氨气和一氧化碳都由氨厂提供,减少CaCO3制CO2这一工序,降低了能耗与污染。
(4)不可行,因为在纯碱的生产中,生成的碳酸氢钠溶解度小于氯化钠,故生产中能以晶体析出而分离。但若用于碳酸钾的生产,将会生成碳酸氢钾,其溶解度要远小于氯化钠,必须在温度接近0℃时才能结晶,能耗过大,工业上不可行。