Trong công nghiệp, một lượng lớn Na2CO3 (soda ash) và NaHCO3 (backing soda) được sản xuất bằng phương pháp Solvay theo các phương trình hoá học sau:
CaCO3 (t°) → CaO + CO2 (1)
CO2 + H2O + NH3 + NaCl ⇋ NH4Cl + NaHCO3 (2)
2NaHCO3 (t°) → Na2CO3 + CO2 + H2O (3)
2NH4Cl + CaO → 2NH3 + CaCl2 + H2O (4)
Xét các phát biểu sau:
(1) Nguyên liệu chính được sử dụng trong quá trình sản xuất là: NaCl, NH3, CaCO3 và H2O.
(2) Thợ làm bánh dùng Na2CO3 để tạo độ xốp cho bánh nhờ khả năng giải phóng khí và hơi khi bị nhiệt phân hủy của Na2CO3.
(3) Phản ứng (2) xảy ra được là do NaHCO3 có độ tan thấp hơn nên bị kết tinh trước.
(4) Một nhà máy sản xuất soda ash theo phương pháp Solvay sử dụng 1170 kg NaCl (giả thiết không có tạp chất) và thực tế thu được 901 kg Na2CO3, vậy hiệu suất của cả quá trình là 85%.
(5) Phản ứng (3) giải phóng lượng CO2 không vượt quá một nửa lượng đã dùng, khí này được thu hồi và tái sử dụng trong quá trình sản xuất.
Liệt kê các phát biểu đúng theo thứ tự tăng dần (ghi đáp án dạng các chữ số liên tiếp, ví dụ: 1345; 23; 345…).
Câu trả lời tốt nhất
(1) Đúng, nguyên liệu ban đầu là NaCl, NH3, CaCO3 và H2O, sau đó chủ yếu cung cấp thêm NaCl và CaCO3, các chất khác sẽ quay vòng khép kín và chỉ cần bổ sung phần hao hụt.
(2) Sai, dùng NaHCO3 để tạo độ xốp cho bánh nhờ khả năng giải phóng khí và hơi khi bị nhiệt phân hủy của NaHCO3 (như phản ứng 3).
(3) Đúng, NaHCO3 kết tinh khi làm lạnh thúc đẩy chiều thuận của cân bằng (2).
(4) Đúng
Sơ đồ chuyển hóa: 2NaCl —> Na2CO3
mNaCl phản ứng = 901.2.58,5/106 = 994,5 kg
—> H = 994,5/1170 = 85%
(5) Đúng, một nửa lượng CO2 nằm trong Na2CO3, nửa CO2 còn lại được dẫn quay lại (2) cùng với lượng bổ sung từ (1).