(Hóa 12 – Chương 7) Trong công nghiệp, sodium hydrogencarbonate (baking soda) và sodium carbonate (soda) được sản xuất bằng phương pháp Solvay từ nguyên liệu chính là đá vôi, muối ăn, ammonia và nước. Quá trình sản xuất theo phương pháp Solvay bao gồm các công đoạn như trong sơ đồ sau:
(Hóa 12 – Chương 7) Trong công nghiệp, sodium hydrogencarbonate (baking soda) và sodium carbonate (soda) được sản xuất bằng phương pháp Solvay từ nguyên liệu chính là đá vôi, muối ăn, ammonia và nước. Quá trình sản xuất theo phương pháp Solvay bao gồm các công đoạn như trong sơ đồ sau:
Các mệnh đề Đúng / Sai:
a)
CaO thu được từ nhiệt phân đá vôi dùng để chuyển NHCl thành NH.
b)
Phản ứng xảy ra trong tháp carbonate hoá là
c)
Phương pháp Solvay đã tái sử dụng các sản phẩm trung gian như NH, CO qua đó giảm thiểu được giá thành sản xuất.
d)
NaHCO là chất có độ tan kém nên dễ bị kết tinh. Độ tan của NaHCO trong 100 gam nước ở 20°C và ở 40°C lần lượt là 9,6 gam và 12,7 gam. Làm lạnh 90,16 tấn dung dịch NaHCO bão hoà ở 40°C về 20°C thì khối lượng muối NaHCO kết tinh là 2,48 tấn (giả thiết không có sự bay hơi của nước).
Đáp án chính thức: a:Đ,b:S,c:Đ,d:Đ
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
a) Đúng. CaO từ nhiệt phân đá vôi tác dụng với NH4Cl: 2NH4Cl + CaO → CaCl2 + 2NH3 + H2O, tái tạo NH3 để tuần hoàn.
b) Sai. Trong tháp carbonate hoá, sản phẩm kết tủa là NaHCO3 chứ không phải Na2CO3: NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3↓ + NH4Cl. Na2CO3 chỉ tạo thành khi nung NaHCO3 (2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O).
c) Đúng. Sơ đồ cho thấy NH3 và CO2 được tuần hoàn lại (NH3 từ NH4Cl, CO2 từ quá trình nung đá vôi và nung NaHCO3), giúp giảm giá thành.
d) Đúng. Ở 40°C: 112,7 g dung dịch bão hòa chứa 12,7 g NaHCO3 và 100 g nước. Nước trong 90,16 tấn dung dịch = 90,16 × 100/112,7 = 80 tấn; NaHCO3 = 10,16 tấn. Làm lạnh về 20°C, NaHCO3 tan còn 9,6 × 80/100 = 7,68 tấn. Khối lượng kết tinh = 10,16 − 7,68 = 2,48 tấn.
a) (AI giải đề cho tôi)
CaO + 2NH4Cl → CaCl2 + 2NH3 + H2O, dùng để tái tạo NH3.
b) (AI giải đề cho tôi)
Trong tháp carbonate hoá kết tủa NaHCO3: NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3↓ + NH4Cl; Na2CO3 chỉ tạo khi nung NaHCO3.
c) (AI giải đề cho tôi)
NH3 và CO2 được tái sử dụng tuần hoàn theo sơ đồ, giảm giá thành.
d) (AI giải đề cho tôi)
Nước = 80 tấn, NaHCO3 ở 40°C = 10,16 tấn; ở 20°C tan được 7,68 tấn; kết tinh = 2,48 tấn.
a) Đúng. CaO từ nhiệt phân đá vôi tác dụng với NH4Cl: 2NH4Cl + CaO → CaCl2 + 2NH3 + H2O, tái tạo NH3 để tuần hoàn.
b) Sai. Trong tháp carbonate hoá, sản phẩm kết tủa là NaHCO3 chứ không phải Na2CO3: NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3↓ + NH4Cl. Na2CO3 chỉ tạo thành khi nung NaHCO3 (2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O).
c) Đúng. Sơ đồ cho thấy NH3 và CO2 được tuần hoàn lại (NH3 từ NH4Cl, CO2 từ quá trình nung đá vôi và nung NaHCO3), giúp giảm giá thành.
d) Đúng. Ở 40°C: 112,7 g dung dịch bão hòa chứa 12,7 g NaHCO3 và 100 g nước. Nước trong 90,16 tấn dung dịch = 90,16 × 100/112,7 = 80 tấn; NaHCO3 = 10,16 tấn. Làm lạnh về 20°C, NaHCO3 tan còn 9,6 × 80/100 = 7,68 tấn. Khối lượng kết tinh = 10,16 − 7,68 = 2,48 tấn.
a) (AI giải đề cho tôi)
CaO + 2NH4Cl → CaCl2 + 2NH3 + H2O, dùng để tái tạo NH3.
b) (AI giải đề cho tôi)
Trong tháp carbonate hoá kết tủa NaHCO3: NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3↓ + NH4Cl; Na2CO3 chỉ tạo khi nung NaHCO3.
c) (AI giải đề cho tôi)
NH3 và CO2 được tái sử dụng tuần hoàn theo sơ đồ, giảm giá thành.
d) (AI giải đề cho tôi)
Nước = 80 tấn, NaHCO3 ở 40°C = 10,16 tấn; ở 20°C tan được 7,68 tấn; kết tinh = 2,48 tấn.