纯碱的制取-北京习题集-教师版

纯碱的制取（北京习题集）（教师版）
一．选择题（共1小题）
1．（2017•怀柔区一模）“侯氏制碱法”是我国近代著名科学家侯德榜发明的一种连续生产纯碱与氯化铵的联合制碱工艺。

①生产原理：NaCl（饱和溶液）+NH3+CO2+H2O＝NaHCO3（固体）↓+NH4Cl
②主要生产流程如图所示：
下列叙述不正确的是（）
A．该过程操作1的名称是过滤
B．该工艺流程可看出：该温度下碳酸氢钠的溶解度大于氯化铵的溶解度
C．该过程涉及的物质中元素的化合价不发生改变
D．图中反应2的化学方程式是2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
二．填空题
三．实验探究题（共1小题）
2．（2016春•西城区月考）“侯氏制碱法”是我国近代著名科学家侯德榜发明的一种连续生产纯碱与氯化铵的联合制碱工艺，同学们查阅相关资料并进行模拟实验．
【查阅资料】
①生产原理：NaCl（饱和溶液）+NH3+CO2+H2O＝NaHCO3（固体）↓+NH4Cl
②主要生产流程如图所示：
③氨气（NH3）是一种有刺激性气味的气体，极易溶于水，其水溶液显碱性．
【理论分析】
（1）依据资料①可知相同条件下，NaHCO3的溶解度NH4Cl的溶解度（填“＞”或“＜”）．
（2）NaHCO3受热分解制得纯碱及两种常见的氧化物，该反应的化学方程式是．
【模拟实验】验证侯氏制碱法能获得纯碱
步骤蘸有稀硫酸
实验装置
实验操作及现象解释与结论
1从a管通入NH3，一段
时间后，从b管通入
CO2，溶液中有固体析
出（1）蘸有稀硫酸的棉花的作
用是
（2）通NH3的a管若伸到液面下，会造成的后果是
2加热，导管口有气泡，
澄清石灰水变浑浊步骤1析出的固体是碳酸氢
钠
3滴加足量稀盐酸，有气
泡产生，固体逐渐消失步骤2加热后得到的固体是
纯碱
【实验反思】同学们认为步骤3的结论存在不足．依据题中信息，设计实验确定步骤2加热后得到的固体成分，其方案是．
四．推断题（共1小题）
3．（2016•朝阳区二模）工业上制取纯碱的主要生产流程如图．
（已知：2NH4Cl+Ca（OH）2═CaCl2+2NH3↑+2H2O）
（1）设备1中发生反应的化学方程式为．
（2）设备2中固体A与水反应的化学方程式为．
（3）母液经设备2处理后，除水以外可在本流程中再利用的物质有．
五．解答题（共3小题）
4．（2018秋•北京期末）我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，对世界制碱工业做出了巨大贡献。

联合制碱法的主要过程如下图所示（部分物质已略去）。

（1）①～③所涉及的操作方法中，包含过滤的是（填序号）。

（2）NaHCO3固体俗称，其中钠元素的化合价是。

（3）②是煅烧NaHCO3固体，分解产物有三种，分别是碳酸钠、二氧化碳、（一种常见的氧化物）。

5．（2019•东城区校级模拟）1926年的“联合制碱法”改进了国外的纯碱生产工艺，主要流程如图所示：
（1）它是由我国著名化学家创立的。

（2）如何取出从沉淀池中不断结晶析出的碳酸氢钠：（填操作名称）；碳酸氢钠在生产生活中的用途：（写出一种即可）。

（3）它使原料氯化钠的利用率从70%提高到96%，主要是因为设计了（填流程图中的编号）的循环。

（4）沉淀池中制氨盐水的过程中要先通入氨气，再通入二氧化碳。

如果反过来，二氧化碳的吸收率会降低。

这是因为。

6．（2017•昌平区二模）现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：
已知：贝壳的主要成分是CaCO3
反应②的化学方程式为：NaCl（饱和溶液）+NH3+H2O+CO2═NH4Cl+NaHCO3↓
（1）反应①的另一种产物是配制石灰乳的主要原料之一，配制石灰乳时发生反应的化学方程式为。

（2）反应③的基本反应类型是，反应的化学方程式为。

（3）母液中含有的溶质是。

（4）整个生产过程中可循环利用的物质是。

纯碱的制取（北京习题集）（教师版）
参考答案与试题解析
一．选择题（共1小题）
1．【分析】A、过滤是将固体和液体分离开来的一种操作，据此分析。

B、该温度下碳酸氢钠先析出，说明该温度下碳酸氢铵的溶解度小于氯化铵的溶解度，据此分析。

C、该过程涉及两个化学反应，一个是氯化钠、水、氨气和二氧化碳反应生成氯化铵和碳酸氢钠，一个是碳酸氢
钠分解生成氯化钠、水和二氧化碳，据此分析。

D、图中反应2是碳酸氢钠分解生成氯化钠、水和二氧化碳，据此分析。

【解答】解：A、过滤是将固体和液体分离开来的一种操作，因此操作1的名称是过滤，故说法正确。

B、该温度下碳酸氢钠先析出，说明该温度下碳酸氢铵的溶解度小于氯化铵的溶解度，故说法错误。

C、该过程涉及两个化学反应，一个是氯化钠、水、氨气和二氧化碳反应生成氯化铵和碳酸氢钠，一个是碳酸氢
钠分解生成氯化钠、水和二氧化碳，这两个反应中各元素的化合价都不发生改变，故说法正确。

D、图中反应2是碳酸氢钠分解生成氯化钠、水和二氧化碳，其化学方程式是2NaHCO3Na2CO3+CO2↑
+H2O，故说法正确。

故选：B。

【点评】此题难度不大，掌握“侯氏制碱法”的有关知识以及化合价原则等即可顺利解答。

二．填空题
三．实验探究题（共1小题）
2．【分析】【理论分析】（1）根据相同条件下，碳酸氢钠结晶析出来分析；
（2）根据质量守恒定律以及题干信息来分析书写化学方程式；
【模拟实验】氨气具有刺激性气味，会造成空气污染，可用稀硫酸来进行吸收；氨气极易溶于水；
【实验反思】根据二氧化碳的检验方法来分析．
【解答】解：【理论分析】（1）在相同的条件下，碳酸氢钠的溶解度小于氯化铵的溶解度，所以碳酸氢钠结晶析出而氯化铵不会结晶析出；故填：＜；
（2）碳酸氢钠在加热的条件下分解为碳酸钠、水和二氧化碳；故填：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；
【模拟实验】（1）氨气具有强烈的刺激性气味，挥发到空气中会造成空气的污染，稀硫酸能与氨气反应生成硫酸铵，故用稀硫酸来吸收多余的氨气；故填：吸收过量的氨气，以免挥发到空气中在成污染；
（2）因为氨气极易溶于水，若导管a插入液面以下，会导致饱和的食盐水被倒吸进玻璃管；故填：食盐水被倒吸进玻璃管．
【实验反思】要设计实验证明产生的气体是二氧化碳气体，可将气体通入澄清的石灰水中，若石灰水变浑浊，证
明该气体是二氧化碳，也证明了步骤2加热后得到的固体是碳酸钠，故填：将生成的气体通入澄清的石灰水，观察到澄清的石灰水变浑浊，证明步骤2加热后得到的是碳酸氢钠．
【点评】本题考查利用课本知识解决新问题能力，能加深学生对课本知识的理解，训练学生的思维能力．
四．推断题（共1小题）
3．【分析】（1）根据设备1中发生的反应是氯化钠、水、二氧化碳和氨气反应生成碳酸氢钠和氯化铵进行分析；
（2）根据固体A与水的反应是氧化钙和水反应生成氢氧化钙进行分析；
（3）根据“设备（Ⅱ）”中发生的反应和流程图中可循环使用的物质种类回答．
【解答】解：（1）设备1中发生的反应是氯化钠、水、二氧化碳和氨气反应生成碳酸氢钠和氯化铵，化学方程式为：NaCl+CO2+H2O+NH3＝NaHCO3↓+NH4Cl；
（2）固体A与水的反应是氧化钙和水反应生成氢氧化钙，化学方程式为：H2O+CaO＝Ca（OH）2；
（3）进入“设备（Ⅱ）”的物质有氧化钙、氯化钠、氯化铵及水，发生的反应有H2O+CaO═Ca（OH）2和Ca（OH）2+2NH4Cl═2NH3↑+2H2O+CaCl2，最终产物有氯化钠、氯化钙、氨气，其中氯化钠、氨气可再利用．
故答案为：（1）NaCl+CO2+H2O+NH3＝NaHCO3↓+NH4Cl；
（2）H2O+CaO＝Ca（OH）2；
（3）NH3、NaCl．
【点评】化学来源于生产、生活，又服务于生产、生活，氨碱工业是初中化学重要的应用之一，是考查重点，学习中要理解掌握其生产流程、原理、反应方程式等内容．
五．解答题（共3小题）
4．【分析】（1）根据过滤的概念进行分析；
（2）根据元素的化合价进行分析。

（3）根据物质的化学性质进行分析。

【解答】解：（1）①③所涉及的操作方法能将固体和液体分离开，包含过滤。

（2）NaHCO3固体俗称小苏打，其中钠元素的化合价是+1。

（3）②是煅烧NaHCO3固体，分解产物有三种，分别是碳酸钠、二氧化碳和水。

故填：（1）①③；（2）小苏打；+1；（3）水。

【点评】此题难度不大，掌握常见的实验操作以及物质的俗称、性质等即可顺利解答。

5．【分析】（1）根据化学史的知识来分析；
（2）根据工艺流程图来分析；
（3）根据工艺流程图来分析；
（4）根据溶液的酸碱性、物质的溶解性来分析。

【解答】解：（1）侯氏制碱法是由我国著名化学家侯德榜创立的；故填：侯德榜；
（2）根据NH3+H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓及流程图知，母液中溶质为氯化铵，向母液中通氨气加入细
小食盐颗粒，冷却析出副产品，循环Ⅰ是将未反应的氯化钠返回沉淀池中，煅烧碳酸氢钠时生成二氧化碳、二氧化碳能循环利用，所以X是CO2，从固液混合物中分离出固体的方法为过滤。

碳酸氢钠在生产生活中可治疗胃酸过多、做发酵粉的成分；故填：过滤；治疗胃酸过多；
（3）由图可知，它使原料氯化钠的利用率从70%提高到96%，主要是因为设计了Ⅰ的循环；故填：Ⅰ；
（4）因为二氧化碳在水中溶解度比较小，直接向海水中通二氧化碳，溶解量太小；如果先通氨气，因为氨气极易溶于水，且溶于水后溶液呈碱性，有利于二氧化碳的溶解；故填：氨气溶于水后形成碱性溶液，更容易吸收二氧化碳。

【点评】化学来源于生产、生活，又服务于生产、生活，氨碱工业是初中化学重要的应用之一，是考查重点，常涉及化学方程式的书写，二氧化碳和氨气通入的顺序及原因，反应时析出碳酸氢钠的原因与物质溶解度的关系等重点内容。

6．【分析】（1）根据化学方程式的书写方法进行分析；
（2）根据化学方程式的书写方法以及反应类型的有关知识进行分析；
（3）析出晶体后的母液中含有NaHCO3、NH4Cl，据此分析；
（4）根据反应前后的物质推出可以循环利用的物质即可。

【解答】解：（1）碳酸钙在高温的条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，因此配制石灰乳时发生反应的化学方程式为CaO+H2O═Ca （OH）2。

（2）碳酸氢钠受热分解生成了碳酸钠、二氧化碳和水，反应的方程式是：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑．该反应由一种物质生成了三种物质，属于分解反应。

（3）析出晶体后的母液中含有NaHCO3、NH4Cl。

（4）通过分析反应原理可知，氨气、二氧化碳既是反应物，也是生成物，所以整个流程中可以循环利用的物质是NH3、CO2。

故填：（1）CaO+H2O═Ca （OH）2；（2）分解反应；2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；（3）NH4Cl、NaHCO3；
（4）CO2、NH3。

【点评】本题难度不大，以“侯氏制碱法”模拟流程图为素材，考查了化学方程式的书写方法、反应类型等，掌握反应类型知识、化学方程式的书写方法等是正确解答本题的关键。