Baking soda (NaHCO3) và soda (Na2CO3) được sản xuất bằng phương pháp Solvay theo các phương trình hoá học sau:
CO2(aq) + H2O(l) + NH3(aq) + NaCl(aq) ⇌ NH4Cl(aq) + NaHCO3(s) (1)
2NaHCO3(s) (t°) → Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) (2)
2NH4Cl(aq) + CaO(s) → 2NH3(g) + CaCl2(aq) + H2O(l) (3)
a) Muối sodium hydrogencarbonate ít tan trong nước và kém bền khi bị nung nóng.
b) Biết hiệu suất của phản ứng (1) là 60%, NaHCO3 sinh ra được dùng để sản xuất thuốc giảm đau dạ dày. Một viên thuốc nặng 1 gam chứa 35% NaHCO3 về khối lượng. Để sản xuất được 2 triệu viên thuốc loại này cần 344 m³ CO2 (đkc, kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).
c) Trong phản ứng (2) khối lượng chất rắn giảm 40% sau khi nung (giả sử hiệu suất nung là 100%).
d) Phản ứng (3) nhằm thu hồi và tái sử dụng NH3.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, NaHCO3 là muối ít tan, kém bền với nhiệt.
(b) Đúng, 2 triệu viên thuốc chứa mNaHCO3 = 2.1.35% = 0,7 tấn = 700 kg
—> nCO2 cần dùng = 700/(84.60%) = 125/9 kmol
—> V CO2 = 344 m³
(c) Sai, nung 2 mol NaHCO3 (168 gam) thì m chất rắn giảm = mCO2 + mH2O = 62 gam
—> Đã giảm 62/168 = 37%
(d) Đúng, việc thu hồi và tái sử dụng NH3 giúp giảm chi phí nguyên liệu, giảm phát thải. NH3 thu hồi nhờ phản ứng (3), trong đó CaO lấy từ phản ứng nhiệt phân CaCO3, phần CO2 thì chuyển cho (1).
