高考二轮复习：重难点突破：纯碱工业(侯氏制碱法).docx

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以下是在试验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图：则以下表达错误的选项是〔 〕
A 气体是NH3，B 气体是CO2
把纯碱及第Ⅲ步所得晶体与某些固体酸性物质〔如酒石酸〕混合可制泡腾片
第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒
第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶
模拟侯氏制碱法原理，在CaCl2 浓溶液中通入NH3 和 CO2 可制得纳米级材料，装置见图示．以下说法正确的选项是〔 〕
a 通入适量的CO2，b 通入足量的NH3，纳米材料为Ca〔HCO3〕2
a 通入足量的NH3，b 通入适量的CO2，纳米材料为Ca〔HCO3〕2
a 通入适量的CO2，b 通入足量的NH3，纳米材料为CaCO3
a 通入少量的NH3，b 通入足量的CO2，纳米材料为CaCO3
某化学小组模拟“侯氏制碱法”，以NaCl、NH3、CO2 和水等为原料以及如图 1 所示装置制取NaHCO3，反响的化学方程式为NH3+CO2+H2O+NaCl═ NaHCO3↓+NH4Cl．然后再将NaHCO3 制成Na2CO3．
〔1〕装置乙的作用是 ．为防止污染空气，尾气中含有的 需要进展吸取处理．
由装置丙中产生的NaHCO3 制取Na2CO3 时，需要进展的试验操作
有 、 、 ．NaHCO3 转化为Na2CO3 的化学方程式为 ．
假设在中灼烧的时间较短，NaHCO3 将分解不完全，该小组对一份加热了 t1 min 的NaHCO3样品的组成进展了以下探究．取加热了t1 min 的 NaHCO3 样品 完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌．随着盐酸的参加，溶液中有关离 子的物质的量的变化如图 2 所示．则曲线c 对应的溶液中的离子是 〔填离子符号〕；该
样品中NaHCO3 和Na2CO3 的物质的量之比是 ．
假设取 NaHCO3 固体，加热了t2 min 后，．假设把此剩余固体全部参加到 200mL 2mol•L﹣1 的盐酸中则充分反响后溶液中H+的物质的量浓度为
〔设溶液体积变化无视不计〕．
我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：
有关信息：“沉淀池”中发生的化学反响方程式是：
NH3+CO2+H2O+NaCl═ NH4Cl+NaHCO3↓；或NH3+CO2+H2O═ NH4HCO3、
NH4HCO3+NaCl═ NaHCO3↓+NH4Cl．上述生产纯碱副产品NH4Cl 可作为化肥或电解液或
焊药等．
〔1〕上述流程中X 物质的化学式为 ．
使原料氯化钠的利用率从 70%提高到 90%以上，主要是设计了I 的循环，该设计表达了“绿 色化学”的根本理念是 ．从“沉淀池”中分别出沉淀的操作名称是 ．
为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，具体操作和现象是 ．
某纯碱厂每天消耗NaCl 质量为 130t，原料NaCl 的利用率按 90%计，则每天可生产
Na2CO3 的质量为 t．
我国科学家侯德榜为我国纯碱和氮肥工业技术的进展做出了出色的奉献．如图是侯氏联合制碱法的工艺流程．
NH4Cl 在常温时的溶解度比 NaCl 大，而在低温下比 NaCl 溶解度小，在 278K～ 283K 时，向NH4Cl 溶液中参加食盐细粉，可使 NH4Cl 单独结晶析出．答复以下问题：
〔1〕操作①用到的玻璃仪器为 ，反响①的离子方程式为： ． 分别将NH3 和 CO2 通入饱和食盐水中，正确的通入挨次是 ，理由
是 ．
流程图中可循环使用的物质有 ，
写出固体B 的一种用途 ．
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．请答复以下问题：
〔1〕卢布兰芳是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，在高温下进展煅烧，再浸取，结晶而制得纯碱．
①食盐和浓硫酸反响的化学方程式为 ；
②硫酸钠和焦炭、石灰石反响的化学方程式为 〔产物之一为CaS〕；氨碱法的工艺如图 1 所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱．
①图 1 中的中间产物C 是 ，D ．〔写化学式〕；
②装置乙中发生反响的化学方程式为 ；
联合制碱法对氨碱法的改进，其优点是 ；
有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相像，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料制碳酸钾．请结合 2 图的溶解度〔S〕随温度变化曲线，分析说明是否可
行？ ．
工业以NaCl、NH3、CO2 等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱．有关反响的化学方程式为：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
〔1〕碳酸氢铵与饱和食盐水反响，能析出碳酸氢钠晶体的缘由是 〔填字母标号〕．
a．碳酸氢钠难溶于水 b．碳酸氢钠受热易分解c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出d．碳酸氢钠的稳定性大于碳酸钠
某活动小组依据上述制碱原理，进展碳酸氢钠的制备试验．
①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，试验装置如以下图所示
〔图中夹持、固定用的仪器未画出〕．
试答复以下有关问题：
〔Ⅰ〕乙装置中的试剂是
，其作用是
；
〔Ⅱ〕丁装置中稀硫酸的作用是
；
〔Ⅲ〕试验完毕后，分别出NaHCO3
操作所需要的玻璃仪器有
晶体的操作是
．
〔填分别操作的名称〕，该
② 另一位同学用图中戊装置〔其它装置未画出〕进展试验．
〔Ⅰ〕试验时，须先从a 管通入 气体，说明缘由 ．
〔Ⅱ〕有同学建议在戊装置的b 管下端连接己装置，理由是 ．
与足量的石灰水充分反响，所得沉淀经洗涤、枯燥质量为 ，则所得固体中碳酸钠的质量分数为 ．
请你再设计出一种试验室制取少量碳酸氢钠的方法： ．
化学第十三周 晚练 1 答案
选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
A
C
B
A
D
D
D
A
B
D
D
D
B
D
A
C
17、答案 (1)①检查装置的气密性
③除去装置中的水蒸气和二氧化碳
④2NaHCO ==△===Na CO ＋H O↑＋CO ↑
3 2 3 2 2
2 3 2 2 3 2
Na CO ·10H O==△===Na CO ＋10H O↑
(2)①Na2CO3·10H2O 和NaHCO3 的质量分数测定结果偏小，NaCl 的质量分数测定结果偏大
②碱石灰 防止空气中的CO2 和水蒸气进入D 中影响测定结果 偏大
286(m
18m
2
— )
1 44
③ 180w
×100%
18 答案 (1)－1 价 (2)H2
O 1∶1 (3)2NaH＋TiCl =高==温==Ti＋2NaCl＋2HCl↑(或 4NaH＋
4
4
)
2
TiCl =高==温==Ti＋4NaCl＋2H ↑
解析 (1)氢化钠(NaH)中钠元素的化合价为＋1 价，化合物中元素化合价代数和为 0，则氢元素的化合价为－1 价。
NaH 能与水猛烈反响：NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，NaH 中氢元素化合价由－1 价变为 0 价，作复原剂，H2O 中氢元素化合价由＋1 价变为 0 价，作氧化剂，该反响中氧化剂和复原剂物质的量之比是 1∶1。
在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl4)复原成金属钛，氢元素化合价上升为＋1 价， 钛元素化合价由＋4 价变化为 0 价，据此可写出方程式。
纯碱工业〔侯氏制碱法〕参考答案
1．D 2．C 3．除去二氧化碳中的氯化氢气体 氨气 过滤洗涤灼烧
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑HCO3- 1：2
4．(1)CO2 (2) 提高反响物氯化钠的原子利用率 过滤 (3)取少量试样溶解，加用硝 酸酸化的硝酸银溶液，假设有白色沉淀说明含有氯化钠，否则，没有氯化钠 (4) 106 5．(1)烧杯、玻璃棒、漏斗 Na++NH3+CO2+H2O═ NaHCO3↓+NH4+ 先通入足量的NH3，再通入足量的 CO2 由于通入NH3 使溶液呈碱性，增大 CO2 的溶解度，才能产生足够多的HCO3-，以确保得到NaHCO3 沉淀 (3)气体A 和滤液B (4)常用作氮肥
6 (1).NaCl+H2SO〔4 浓〕
NaHSO4+HCl↑或 2NaCl+H2SO〔4 浓〕
Na2SO4+2HCl↑
Na2SO4+4C+CaCO3
Na2SO4+2C+CaCO3
CaS+Na2CO3+4CO 或
CaS+Na2CO3+2CO2
Ca〔OH〕2 .NH3 NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
提高食盐利用率、副产物氯化铵 可用作化肥、可利用合成氨的产物CO2
不行行；由于 KHCO3 的溶解度较大，且在常温下与 KCl 溶解度相差小，当温度高于 40℃
时，由图象可知，降温结晶时会析出较多的KCl，无法大量析出碳酸氢钾
7. 〔1〕 c 〔2〕饱和碳酸氢钠溶液 除去CO2 中的HCl 气体 吸取未反响完的NH3 过滤 玻璃棒、漏斗、烧杯 氨气 氨气极易溶解于水，能形成较大浓度的溶液，有利于二氧化碳吸取，生成更多的碳酸氢铵 增大气体与溶液接触面积，提高CO2 的吸取率 % 用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反响
纯碱工业〔侯氏制碱法〕参考答案
1．D 2．C 3．除去二氧化碳中的氯化氢气体 氨气 过滤洗涤灼烧
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑HCO3- 1：2
5．(1)CO2 (2) 提高反响物氯化钠的原子利用率 过滤 (3)取少量试样溶解，加用硝 酸酸化的硝酸银溶液，假设有白色沉淀说明含有氯化钠，否则，没有氯化钠 (4) 106 5．(1)烧杯、玻璃棒、漏斗 Na++NH3+CO2+H2O═ NaHCO3↓+NH4+ 先通入足量的NH3，再通入足量的 CO2 由于通入NH3 使溶液呈碱性，增大 CO2 的溶解度，才能产生足够多的HCO3-，以确保得到NaHCO3 沉淀 (3)气体A 和滤液B (4)常用作氮肥
6 (1).NaCl+H2SO〔4 浓〕
NaHSO4+HCl↑或 2NaCl+H2SO〔4 浓〕
Na2SO4+2HCl↑
Na2SO4+4C+CaCO3
Na2SO4+2C+CaCO3
CaS+Na2CO3+4CO 或
CaS+Na2CO3+2CO2
Ca〔OH〕2 .NH3 NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
提高食盐利用率、副产物氯化铵 可用作化肥、可利用合成氨的产物CO2
不行行；由于 KHCO3 的溶解度较大，且在常温下与 KCl 溶解度相差小，当温度高于 40℃
时，由图象可知，降温结晶时会析出较多的KCl，无法大量析出碳酸氢钾
7. 〔1〕 c 〔2〕饱和碳酸氢钠溶液 除去CO2 中的HCl 气体 吸取未反响完的NH3 过滤 玻璃棒、漏斗、烧杯 氨气 氨气极易溶解于水，能形成较大浓度的溶液，有利于二氧化碳吸取，生成更多的碳酸氢铵 增大气体与溶液接触面积，提高CO2 的吸取率 % 用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反响