Question

（07年海南卷） 純堿是一種重要的化工原料。目前制堿工業(yè)主要有“氨堿法”和“聯(lián)合制堿法”兩種工藝。請按要求回答問題：

（1）“氨堿法”產(chǎn)生大量CaCl₂廢棄物，請寫出該工藝中產(chǎn)生CaCl₂的化學方方程式_______。

（2）寫出“聯(lián)合制堿法”有關(guān)反應(yīng)的化學方程式：                       ；

（3）CO₂是制堿工業(yè)的重要原料，“聯(lián)合制堿法”與“氨堿法”中CO₂的來源有何不同_____。

（4）綠色化學的重要原則之一是提高反應(yīng)的原子利用率。根據(jù)“聯(lián)合制堿法”總反應(yīng)，列出計算原子利用率的表達式：

原子利用率（%）=                                      。

Answer 1

答案：

（1）2NH₄Cl +(OH)₂ CaCl₂ +2NH₃↑+2H₂O

（2）NH₃ +H₂O +CO₂ +NaCl＝NaHCO₃↓+ NH₄Cl

       2NaHCO₃Na₂CO₃ +CO₂↑+H₂O

（3）前者的CO₂ 來自合成氨廠，后者的CO₂ 來自煅燒石灰石。

（4）×100％＝100％

解析：

（1） 氨堿法中為回收氨而使石灰乳與副產(chǎn)物氯化銨反應(yīng)，從而產(chǎn)生大量CaCl₂廢渣。2NH₄Cl + Ca(OH)₂=CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑

（2）聯(lián)合制堿法的主要化學反應(yīng)為：NaCl(飽和)+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl     2NaHCO₃ Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

（3）氨堿法的CO₂來源于石灰石的煅燒，“聯(lián)合制堿法”的CO₂來源于合成氨工業(yè)的廢氣。

（4）聯(lián)合制堿法原子利用率的表達式：

        

        

 從原子利用率的表達式可以看出“聯(lián)合制堿法”使原料得到充分利用，優(yōu)于氨堿法。聯(lián)合制堿法的創(chuàng)始人侯德榜早在上世紀初就具有綠色化學的思想觀念就更值得我們學習。目前制堿工業(yè)采用“氨堿法”工藝的按照綠色化學的原則就應(yīng)努力將CaCl₂變?yōu)橛杏玫漠a(chǎn)品，如用它生產(chǎn)“溶雪劑”、“干燥劑”等產(chǎn)品。該題既考查了教材中的核心知識又考查了對不同生產(chǎn)工藝進行分析比較的能力，而且融合了化學工業(yè)最新的發(fā)展理念。