高中化学第1单元走进化学工业课题3纯碱的生产作业新人教版选修
高中化学第一单元走进化学工业1.3纯碱的生产教案2新人教版选修2(2021学年)
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课题三纯碱的生产第1课时教学目标（1）理解“氨碱”的原理。
（2）尝试实验模拟,体验化学实验设计的过程.教学重点(1)“氨碱法”原理的理解。
(2）模拟实验的设计和流程的改进.课时安排2课时教学过程优点：不足：原料便宜成品纯度高氯化钠利用率低氨和部分二氧化碳可循环使用制作步骤简单产生了当时认为无用的氯化钙课堂小结：氨碱法制碱法概述又称索尔维法。
是比利时工业化学家索尔维(Ernｅsｔ Solvａy）首先发明的纯碱工业制法。
以食盐、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳）和氨为原料。
先使氨通入饱和食盐水中制成氨盐水，再通入二氧化碳以发生碳酸化反应，析出碳酸氢钠固体和含氯化铵的母液；经过滤、洗涤后，将碳酸氢钠煅烧得到产品纯碱。
滤液中含大量的氯化铵,与石灰乳混和，加热产生的氨以及煅烧碳酸氢钠时产生的二氧化碳都可循环使用.此法氯化钠的利用率仅为72～74%左右,同时有大量的氯化钙作为废液排出，未加以利用。
课外拓展无水碳酸钠，俗名纯碱、苏打。
它是玻璃、造纸、肥皂、洗涤剂、纺织、制革等工业的重要原料，还常用作硬水的软化剂,也用于制造钠的化合物。
它的工业制法主要有氨碱法和联合制碱法两种。
高中化学 人教版选修2 第1单元课题3 纯碱的生产 教学设计、教案、学案
课题3 纯碱的生产1．了解纯碱的生产及发展过程。
2．了解天然碱的生产与化工生产之间的联系及技术发展的过程。
3．掌握路布兰法—索尔维法—联合制碱法(侯氏制碱法)。
一、氨碱法生产纯碱氨碱法是由比利时人索尔维发明的，氨碱法是以碳酸钙和食盐为原料生产碳酸钠的过程。
1.制取碳酸氢钠和氯化铵将CO 2通入含氨的饱和食盐水中现象 有白色晶体析出反应方程式NH 3＋CO 2＋H 2O===NH 4HCO 3、NaCl ＋NH 4HCO 3===NaHCO 3↓＋NH 4Cl2.制取碳酸钠的反应方程式是 2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑。
3.氨碱法制纯碱的优点是原料食盐和石灰石易得，产品纯度高，氨和部分CO 2可循环使用，制造步骤简单。
缺点是生成的氯化钙不易处理，食盐利用率才70%。
氨碱法中加入氨的主要作用是什么？提示：主要作用是让氨与二氧化碳作用NH 3＋CO 2＋H 2O===NH 4HCO 3，然后再与饱和食盐水反应NaCl ＋NH 4HCO 3===NaHCO 3↓＋NH 4Cl ，进而制纯碱2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑。
二、联合制碱法根据上图，写出生产纯碱的化学方程式： (1)NaCl ＋NH 3＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3＋NH 4Cl 、 (2)2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ↑。
1.我国著名的化工专家侯德榜在20世纪20年代所创立的“侯氏制碱法”誉满全球。
“侯氏制碱法”中的碱是指下列的( ) A ．NaOH B ．K 2CO 3 C ．Na 2CO 3D ．NaHCO 3解析：选C 。
“侯氏制碱法”中的碱是指Na 2CO 3 。
2.与氨碱法比较，下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是( ) A ．提高了原料的原子利用率 B ．降低了生产成本 C ．减少了环境污染 D ．减轻了对设备的腐蚀解析：选D 。
高中化学 第一单元 走进化学工业 课题3 纯碱的生产 制碱工业的发展素材 新人教版选修2
制碱工业的发展远在几千年前，劳动人民就有使用碱的知识，在没有工业方法生产碱以前人们所需要的碱都取自天然碱和草木灰。
至于应用化学方法制取纯碱，还只是近两百年的事情。
1、路步兰法1791年，法国人路步兰成功地研究出以食盐为原料的制碱法，即路步兰法，该发首先用硫酸和食盐制取硫酸钠、石灰石和炭，按100：100：35.5的重量比混合,在反射炉或回转炉内煅烧（950~1000°C），生成熔块（黑灰），再经浸取、蒸发、短少等过程而得到纯碱。
产品中含碳酸钠约为95%左右。
该法的主要化学反应为： H2SO4+2NaCl =Na2SO4+2HClNa2SO4+ CaCO32CO3+CaS+2CO2制取硫酸钠时产生的氯化氢气体，经水吸收制成或用氧化法制成氯气。
浸取“黑灰”后的废渣，经与二氧化碳作用可得到硫化氢；从硫化氢中可回收硫磺。
路步兰法盛行一时。
但其放的主要生产过程系在固相中进行，并且需要高温，生产不能、连续，原料利用不充分，设备腐蚀严重。
因此，人们除了改进路步兰法之外，又在探索新的制碱方法。
2、氨碱法（索尔维法）1861年，比利时人索尔维综合前人的工作并实现了改进，于1863年实现索尔维法制碱，即氨碱法。
该法以食盐、石灰石为原料，借氨的媒介作用，经石灰石煅烧，盐水精制、吸氨、碳酸化，碳酸氢钠过滤、煅烧，母液蒸馏等工序制得纯碱。
氨碱法生产过程主要工序的基本化学反应如下：(1)石灰乳的制备：CaCO2↑ CaO+H2O=Ca(OH)2(2) 盐水吸氨、碳酸化，生成碳酸氢钠和氯化铵：NaCl+NH3+ CO2+H2O= NaHCO3↓+NH4Cl(3) 碳酸氢钠（重碱）煅烧制得纯碱；分解出二氧化碳循环使用：2NaHCO32 CO3＋CO2＋H2O(4)氯化铵母液加石灰乳蒸馏，回收氨：2 NH4Cl+Ca(OH)2 = 2CaCl2+2NH3↑+H2O氨碱法生产纯碱其主要化工过程：以氨和二氧化碳与氯化钠（食盐）水溶液反应，生成碳酸氢钠和氯化铵，将碳酸氢钠结晶煅烧制得纯碱；氯化铵母液蒸馏回收氨循环使用。
2018年高中化学第一单元走进化学工业1.3纯碱的生产名师制作优质课件新人教版选修
HONGNANJUJIAO
D典例透析 S随堂演练
IANLITOUXI
UITANGYANLIAN
一
二
三
三、联合制碱法 联合制碱法是将氨碱法与合成氨联合生产纯碱和氯化铵的方法, 它是由我国化工专家侯德榜研究成功的,故也称侯氏制碱法。 (1)生成碳酸氢钠和氯化铵。 将原料Ⅰ(精制食盐水)与原料Ⅱ(来自合成氨的NH3和CO2)反应, 化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4Cl。 (2)制取碳酸钠,化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O↑。 联合制碱法与氨碱法的主要区别在哪里?有哪些优点? 提示联合制碱法利用合成氨生产中的氨和二氧化碳,生产过程中 回收氯化铵。联合制碱法使NaCl中的Cl-也得以利用,减少了原料 CaO,不再产生废渣CaCl2,增加了新产品NH4Cl,既免于废渣CaCl2对 环境的污染,又使各原料得到充分利用。
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一
二
三
氨碱法的生产流程中,有哪些物质参与循环利用? 提示氯化铵与石灰乳反应,生成的NH3参与循环利用;二氧化碳参 与循环利用。
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一
二
三
Байду номын сангаас
一、纯碱的存在与用途 1.纯碱的存在 碳酸钠,俗名纯碱,在自然界中存在相当广泛。生长于盐碱地和 海岸附近的植物中含有碳酸钠。大量的碳酸钠主要来自于地表碱 湖,由湖水可得到天然碱。 2.纯碱的用途 很多工业都要用到碳酸钠,如玻璃、制皂、造纸、纺织和漂染等。 碳酸钠作为原料还可以用于生产其他含钠的化合物;碳酸钠也被大 量地应用于生活中。
人教版高中化学选修二目录
人教版高中化学选修二目录人教版高中化学选修二知识点有走进化学工业、化学与资源开发利用、化学与材料的发展、化学与技术的发展、高分子化合物与材料、海水的综合利用等。
第一单元、走进化学工业课题1、化工生产过程中的基本问题课题2、人工固氮技术──合成氨课题3、纯碱的生产第二单元、化学与资源开发利用课题1、获取洁净的水课题2、海水的综合利用课题3、石油、煤和天然气的综合利用第三单元、化学与材料的发展课题1、无机非金属材料课题2、金属材料课题3、高分子化合物与材料第四单元、化学与技术的发展课题1、化肥和农药课题2、表面活性剂、精细化学品1.如果有条件，找时间操作一下。
2.如果没有条件，试着去理解为什么要这么做。
为什么放气要用下端放而不拔上端塞子？因为直接拔塞子容易把塞子喷出去，而用下端放气不会。
一切实验流程都是有原因的。
理解了这个原因，你就永远不会记错了。
死记硬背总归是不太可靠的。
3）实验题考查的另外一个能力是分析能力。
举个例子，经常有题目让你填某个瓶/管内的试剂。
一般来说这些试剂主要就是除杂用的，这时候你就要分析具体除的是什么杂？有的题目要求除空气中的CO2和H2O，那就是碱石灰。
4）有的题目要求测量某种液相反应出来的气体体积，这时候就需要浓硫酸除水蒸气。
分析是做这种题的核心能力。
还有一个方法就是站在实验设计者的角度想一想问题。
如果你是实验设计者，你为什么要这么设计？如果你是实验设计者，你会担心哪个地方有误差？你会怎么防止这些误差？5）做完题之后，就算你全对了也要分析思考一下整个实验，这就是我正文里说的“多想”。
你可以想一想假如你是出题人，给你这样一个实验你会出什么题？然后自己解答一下。
毕竟这次没考可能下次就考了呢。
大家都刷题，你要做的是把这一道题的价值利用到极点。
你刷一道题顶别人刷三道，你当然就比别人进步大了。
感谢您的阅读，祝您生活愉快。
高中化学课本目录
高中化学课本目录必修一第一单元走进化学工业课题1化工生产过程中的基本问题课题2人工固氮技术──合成氨课题3纯碱的生产归纳与整理练习与实践第二单元化学与资源开发利用课题1获取洁净的水课题2海水的综合利用课题3石油、煤和天然气的综合利用归纳与整理练习与实践第三单元化学与材料的发展课题1无机非金属材料课题2金属材料课题3高分子化合物与材料归纳与整理练习与实践第四单元化学与技术的发展课题1化肥和农药课题2表面活性剂精细化学品归纳与整理练习与实践结束语迎接化学的黄金时代后记必修二第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表第二节元素周期律第三节化学键归纳与整理第二章化学反应与能量第一节化学能与热能第二节化学能与电能第三节化学反应的速率和限度归纳与整理第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷第二节来自石油和煤的两种基本化工原料第二节生活中两种常见的有机物第四节基本营养物质归纳与整理第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利用金属矿物和海水资源第二节资源综合利用环境保护归纳与整理结束语附录一相对原子质量表附录二部分酸、碱和盐的溶解性表(20℃附录三一些常见元素中英文名称对照表选修一引言第一章关注营养平衡第一节生命的基础能源——糖类第二节重要的体内能源——油脂第三节生命的基础——蛋白质第四节维生素和微量元素归纳与整理第二章促进身心健康第一节合理选择饮食第二节正确使用药物第三章探索生活材料第一节合金第二节金属的腐蚀和防护第三节玻璃、陶瓷和水泥第四节塑料、纤维和橡胶归纳与整理第四章保护生存环境第一节改善大气质量第二节爱护水资源第三节垃圾资源化归纳与整理附录一附录二附录三后记选修二第一单元走进化学工业课题1化工生产过程中的基本问题课题2人工固氮技术──合成氨课题3纯碱的生产归纳与整理练习与实践第二单元化学与资源开发利用课题1获取洁净的水课题2海水的综合利用课题3石油、煤和天然气的综合利用归纳与整理练习与实践第三单元化学与材料的发展课题1无机非金属材料课题2金属材料课题3高分子化合物与材料归纳与整理练习与实践第四单元化学与技术的发展课题1化肥和农药课题2表面活性剂精细化学品归纳与整理练习与实践结束语迎接化学的黄金时代后记选修三第一章原子结构与性质第一节原子结构第二节原子结构与元素的性质归纳与整理复习题第二章分子结构与性质第一节共价键第二节分子的立体结构第三节分子的性质归纳与整理复习题第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识第二节分子晶体与原子晶体第三节金属晶体第四节离子晶体归纳与整理复习题开放性作业——元素周期表后记选修四绪言第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化第二节燃烧热能源第三节化学反应热的计算归纳与整理第二章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率第二节影响化学反应速率的因素第三节化学平衡第四节化学反应进行的方向归纳与整理第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离第二节水的电离和溶液的酸碱性第三节盐类的水解第四节难溶电解质的溶解平衡归纳与整理第四章电化学基础第一节原电池第二节化学电源第三节电解池第四节金属的电化学腐蚀与防护归纳与整理附录选修五引言第一章认识有机化合物1有机化合物的分类2有机化合物的结构特点3有机化合物的命名4研究有机化合物的一般步骤和方法归纳与整理复习题第二章烃和卤代烃1脂肪烃2芳香烃3卤代烃归纳与整理复习题第三章烃的含氧衍生物1醇酚2醛3羧酸酯4有机合成归纳与整理复习题第四章生命中的基础有机化学物质1油脂2糖类3蛋白质和核酸归纳与整理复习题第五章进入合成有机高分子化合物的时代1合成高分子化合物的基本方法2应用广泛的高分子材料3功能高分子材料归纳与整理复习题结束语有机化学与可持续发展后记致谢选修六第一单元从实验走进化学课题一实验化学起步课题二化学实验的绿色追求第二单元物质的获取课题一物质的分离和提纯课题二物质的制备第三单元物质的检测课题一物质的检验课题二物质含量的测定第四单元研究型实验课题一物质性质的研究课题二身边化学问题的探究课题三综合实验设计附录I化学实验规则附录II化学实验种的一些常用仪器附录III部分盐、氧化物、碱融解性表附录IV常见离子和化合物的颜色附录V实验室常用酸、碱溶液的配制方法附录VI一些酸、碱溶液中溶质的质量分数和溶液的密度附录VII几种仪器分析方法简介后记后记附录VII几种仪器分析方法简介附录VI一些酸、碱溶液中溶质的质量分数和溶液的密度附录V实验室常用酸、碱溶液的配制方法附录IV常见离子和化合物的颜色附录III部分盐、氧化物、碱融解性表附录II化学实验种的一些常用仪器附录I化学实验规则课题三综合实验设计课题二身边化学问题的探究第四单元研究型实验课题一物质性质的研究课题二物质含量的测定课题一物质的检验第三单元物质的检测课题二物质的制备课题一物质的分离和提纯第二单元物质的获取课题二化学实验的绿色追求第一单元从实验走进化学课题一实验化学起步。
高中化学第一单元走进化学工业课题3纯碱的生产课时演练含解析新人教版选修2
课题3 纯碱的生产1．在下列科学家中，为我国的化学工业做出重大贡献的是( )A．邓稼先B．李四光C．华罗庚D．侯德榜解析：邓稼先是核物理学家，李四光为地质学家，华罗庚为数学家，只有侯德榜为化学家，是侯氏制碱法的创始人。
答案：D2．工业上常用氨碱法制取碳酸钠(将氨和二氧化碳先后通入饱和食盐水而析出小苏打，再经过滤、焙烧而得到纯碱)，但却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中( ) A．KHCO3溶解度较大B．KHCO3溶解度较小C．K2CO3溶解度较大D．K2CO3溶解度较小解析：氨碱法制取Na2CO3的原理是：在精制的食盐水中分别通入NH3、CO2，由于NaHCO3溶解度不大，当Na＋、HCO－3浓度较大时便析出NaHCO3晶体，将过滤得到的NaHCO3煅烧得Na2CO3。
由于KHCO3溶解度较大，无法从溶液中析出，故无法利用其分解制取K2CO3。
答案：A3．向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，结果有晶体析出，对析出晶体的原因分析不正确的是( )A．相同温度下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3B．溶液中溶剂减少了C．溶质质量增加了D．反应过程放热解析：本题考查的是Na2CO3与CO2反应的知识，根据反应方程式Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓可以得出：通过反应，溶剂质量减少，溶质质量增加，由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3，因此有NaHCO3晶体析出。
答案：D4．联合制碱法中关键的一步是把NH4Cl从几乎饱和的NaHCO3溶液里分离出来，为此根据NaCl 和NH4Cl溶解度的差异，向混合溶液中通入某种气体，同时加入磨细的食盐，可析出不夹带NaHCO3的NH4C1。
NaCl和NH4Cl共同存在时的溶解度曲线如下图所示，以下操作正确的是( )通入气体 温度控制 A.CO 2 30～40 ℃ B.CO 2 0～10 ℃ C.NH 3 30～40 ℃ D. NH 3 0～10 ℃的溶解和NH 4Cl 的析出。
人教版高中化学选修：化学与技术 课题 纯碱的生产(省一等奖)
《课题3 纯碱的生产》教学设计
1教学目标
（1）知识与技能
①了解纯碱的性质与用途；
②了解天然碱的生产与化工生产之间的联系；
③了解路布兰法，掌握氨碱法（索尔维法）及联合制碱法（侯氏制碱法），了解纯碱工业发展的过程。
（2）过程与方法
通过查阅资料、实验验证、网络搜索等多种途径获取信息，运用类比归纳、假设猜测、逻辑推理等方法对知识进行概括分析，培养学生独立思考、自主学习能力。
（3）情感态度与价值观
培养学生核心素养，包括：文化理解与传承、审辩思维、创新、沟通、合作，提高学生学习化学的兴趣，激发学生探究创新的热情，提升学生对社会的责任感。
2教学重点氨碱法、侯氏制碱法的生产原理
3教学难点复杂盐溶液体系中固体物质的析出结晶（即离子反应的实质）
4教学工具多媒体课件、黑板
5教学方法启发提问法、讲授法、讨论法、分析法、总结法
6课时安排 1课时（40分钟）
7学生学情分析
我是一位高三化学教师，上课的班级是高一（9）班。
通过该班班主任兼化学教师的介绍和我去听课的观察，可以得知：
（1）学生普遍学习基础较好，做题快而准，该班各科成绩在高一年级中排名前列；
（2）学生普遍课堂表现欲望不强，和教师的互动少，对老师的提问回应者寥寥无几；
（3）学生大部分有个性、有想法，但是缺乏探究激情，不愿意追本溯源；
（4）学生学习的目的性很强，一切为了高考，典型的应试教育学生。
根据以上情况，我将学生的自主学习侧重放到课前，在上课前3天下发学案，上课前1天回收学案了解学情，在引入环节力求激发学生的学习兴趣，在课堂中主要是启发、引导性
教学，逐渐渗入学习化学的思维方法。
8教学过程。
(人教版)选修2课时作业：第1单元-课题3《纯碱的生产》(含答案)
1．反应NaCl ＋CO 2＋NH 3＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 是著名的“侯氏制碱法”的重要反应。
下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解。
其中不正确的是( )【解析】 析出NaHCO 3后的溶液为NaHCO 3的饱和溶液。
【答案】 C2．1892年比利时人索尔维以NaCl 、CO 2、NH 3、H 2O 为原料制得了纯净的Na 2CO 3，该法又称氨碱法，其主要生产流程如下：下列有关说法不正确的是( )A ．从理论上看，循环生产时不需要再补充NH 3B ．从绿色化学原料充分利用的角度看，该方法有两个明显的缺陷是：氯化钠未能充分利用和产生CaCl 2废弃物C ．氨碱法生产过程中将NH 4Cl 作为一种化工产品，不再生产NH 3来循环使用D ．从理论上看，每再生产1 mol Na 2CO 3，再补充的物质及其物质的量分别是2 mol NaCl 和1 mol CO 2 【解析】 工业制碱的原理涉及反应：NaCl ＋NH 3＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl,2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O↑。
索尔维法用生成的氯化铵制备氨气，将氯化铵进行了循环利用，所以从理论上讲，是不需要补充氨的。
但是在生产过程中，NaCl 母液被弃去，氯化铵制备氨气生成了无用的氯化钙，这两点是索尔维法的缺陷。
根据反应关系式及原子守恒，从理论上看每生产1 mol Na 2CO 3，再补充的物质及其物质的量分别是2 mol NaCl 和1 mol CO 2。
【答案】 C3．我国化工专家侯德榜根据NaHCO 3溶解度比NaCl 、Na 2CO 3、NH 4HCO 3、NH 4Cl 溶解度都小的性质，运用CO 2＋NH 3＋H 2O ＋NaCl===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 的反应原理制备纯碱。
下面是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图：气体A 的饱和溶液――→加入食盐ⅠA 和食盐的饱和溶液――→通入足量气体B Ⅱ悬浊液――→过滤Ⅲ晶体,Ⅳ纯碱则下列叙述错误的是( ) A ．A 气体是NH 3，B 气体是CO 2B ．第Ⅲ步得到的晶体是发酵粉的主要成分C ．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒D．第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶【解析】侯氏制碱法是先制得氨化的饱和食盐水，再往其中通入CO2(即是往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2，不能依次通入CO2、NH3，因为NH3在水中的溶解度远远大于CO2的溶解度，先将溶液氨化后，吸收CO2的效果更好)，第Ⅱ步即得到NaHCO3悬浊液，第Ⅳ步应将NaHCO3加热分解，以得到Na2CO3。
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纯碱的生产一、Na2CO3、NaHCO3性质的比较1.下列关于NaHCO3的叙述,不正确的是( )A.它是一种白色粉末,相同温度下溶解度小于Na2CO3B.加热至200 ℃左右,可完全分解,利用这种性质,可由NaHCO3制取纯碱C.与Na2CO3相比,当质量相同时,分别跟足量盐酸反应后,NaHCO3可得到较多的二氧化碳D.其晶体的化学式为NaHCO3·10H2O,在空气中会风化解析:Na2CO3·10H2O在干燥的空气中容易风化,没有NaHCO3·10H2O这种物质。
答案:D2.在制小苏打(NaCl+CO2+NH3+H2O NaHCO3↓+NH4Cl)的操作中,应在饱和食盐水中( )A.先通入CO2,达到饱和后再通入NH3B.先通入NH3,达到饱和后再通入CO2C.CO2和NH3同时通入D.以上三种方法都行解析:CO2在NaCl溶液中溶解度小,先通入NH3后使溶液呈碱性,能溶解大量的CO2,生成大量的HC,从而有利于析出大量的NaHCO3晶体。
答案:B3.向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2,结果有晶体析出,对析出晶体的原因分析不正确的是( )A.相同温度下,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的B.溶液中溶剂减少了C.溶质质量增加了D.反应过程放热解析:本题考查的是Na2CO3与CO2反应的知识,根据化学方程式Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3可以得出:通过反应,溶剂质量减少,溶质质量增加,由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的,因此有NaHCO3晶体析出。
答案:D4.为了确定小苏打中是否含有纯碱,下列实验操作及判断正确的是( )A.将固体加热,观察是否有水生成B.滴加盐酸,观察是否放出气体C.将固体溶于蒸馏水配成溶液,滴加少量BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成D.将固体溶于蒸馏水配成溶液,滴加澄清石灰水,观察是否有白色沉淀生成解析:A中加热有H2O生成是NaHCO3的性质;B中加盐酸两者都放出气体;C中Na2CO3能与BaCl2发生复分解反应生成BaCO3沉淀而NaHCO3则不能;D中加澄清石灰水两者都能生成白色沉淀,无法确定含Na2CO3。
答案:C二、纯碱的工业生产5.纯碱是一种重要的化工原料。
目前制碱工业主要有氨碱法和联合制碱法两种工艺。
请按要求回答问题:(1)氨碱法产生大量CaCl2废弃物,请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式:。
(2)写出联合制碱法有关反应的化学方程式:。
(3)CO2是制碱工业的重要原料,联合制碱法与氨碱法中CO2的来源有何不同?。
(4)绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。
根据联合制碱法总反应,列出计算原子利用率的表达式为:原子利用率(%)=。
解析:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(2)NH3+CO2+H2O+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑(3)联合制碱法中CO2来源于合成氨工业的副产品,而氨碱法中CO2来源于石灰石的分解。
(4)联合制碱法原子利用率的表达式:原子利用率(%)=×100%=×100%答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(2)NH3+CO2+H2O+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑(3)联合制碱法中CO2来源于合成氨的副产品,氨碱法中CO2来源于CaCO3的分解(4)×100%(建议用时:30分钟)1.下列工业生产所发生的化学反应不涉及氧化还原反应的是( )A.用侯氏制碱法生产纯碱B.用二氧化硫制硫酸C.工业合成氨D.从海水中提取单质溴解析:联合制碱法利用生成溶解度更小的碳酸氢钠,不属于氧化还原反应;B、C、D中都有氧化还原反应发生。
答案:A2.(双选)下列说法中错误的是( )A.制纯碱的原料只能是无机物B.制纯碱的原料可能包含有机物C.NR3·HCl+NH3NR3+NH4Cl是氧化还原反应D.NR3·HCl+NH3NR3+NH4Cl是非氧化还原反应解析:在侯氏制碱法制纯碱的生产中,可以用甲烷等烃与水反应制氢气。
用有机胺制碱法制纯碱的生产中,所用的有机胺就属于有机物。
答案:AC3.一定温度下,向饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO2气体,忽略溶液体积的变化,下列有关说法中正确的是( )A.c(Na+)不变B.溶液的pH变大C.溶液质量增大D.溶液中溶质的质量分数变小解析:向饱和Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体时,发生反应Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3↓,该反应为化合反应,生成溶质NaHCO3的质量大于原溶质Na2CO3的质量,因为同一温度下,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度,且反应过程中溶剂的质量也减少,因此析出NaHCO3晶体,c(Na+)减小,溶液的质量减小,所以A、C选项错误;溶液中的溶质质量分数减小,所以D项正确;HC的水解程度小于C的水解程度,所以溶液的pH减小,B项错误。
答案:D4.下列关于工业生产说法错误的是( )A.在侯氏制碱工业中,向饱和氯化钠溶液中先通氨气,后通二氧化碳B.在硫酸工业、合成氨工业中,皆采用循环操作提高原料利用率C.在侯氏制碱工业中,二氧化碳可以循环利用D.硫酸工业中,用水来吸收三氧化硫解析:硫酸工业中,是用98%的硫酸来吸收三氧化硫,如果用水来吸收,则会产生酸雾,影响产率,D选项错误。
答案:D5.下列叙述中正确的是( )A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液,又有CaCO3沉淀生成B.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2C.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量的稀盐酸反应,在同温同压下,生成的CO2体积相同D.向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2,有NaHCO3结晶析出解析:选项A,Ca(HCO3)2和NaHCO3在水溶液中不发生反应;选项B,向Na2CO3溶液中滴加等物质的量的稀盐酸发生反应Na2CO3+HCl NaHCO3+NaCl,理论上没有CO2生成;选项C,注意等质量NaHCO3和Na2CO3与足量的稀盐酸反应,NaHCO3的物质的量大,生成CO2多;选项D,NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小,若Na2CO3全反应则生成NaHCO3的质量比Na2CO3的大,反应消耗水,则有大量晶体析出。
答案:D6.工业上常用氨碱法制取碳酸钠(将氨和二氧化碳先后通入饱和食盐水而析出小苏打,再经过滤、煅烧而得到纯碱),但却不能用氨碱法制取碳酸钾,这是因为在溶液中( )A.KHCO3溶解度较大B.KHCO3溶解度较小C.K2CO3溶解度较大D.K2CO3溶解度较小解析:氨碱法制取Na2CO3的原理是,在精制的食盐水中分别通入NH3、CO2,由于NaHCO3溶解度不大,当Na+、HC浓度较大时便析出NaHCO3晶体,将过滤得到的NaHCO3煅烧得Na2CO3,反应的化学方程式为:NH3+H2O+CO2N+HC,Na++HC NaHCO3↓,2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑。
由于KHCO3溶解度较大,无法从溶液中析出,故无法利用氨碱法制取K2CO3。
答案:A7.纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品,它们都是白色固体,下列区分这两种物质的说法正确的是( )A.分别用炒锅加热两种样品,全部分解挥发,没有残留物的是小苏打B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧,使火焰颜色发生明显变化的是小苏打C.用两只小玻璃杯,分别加入少量的两种样品,再加入等量的食醋,产生气泡快的是小苏打D.先将两样品配成溶液,分别加入石灰水,无白色沉淀生成的是小苏打解析:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑,剩余固体为Na2CO3,A错误;纯碱和小苏打均含有钠元素,焰色反应无法区分;NaHCO3与石灰水也能产生沉淀:Ca2++2OH-+2HC CaCO3↓+C+2H2O。
答案:C8.根据氨碱法的原理,首先配制氨化饱和食盐水,即向饱和食盐水中加入氨水(体积比1∶1)并充分搅拌;再将二氧化碳通入氨化饱和食盐水中,控制一定的温度,直至有碳酸氢钠析出。
请回答下列问题:(1)用化学方程式分别表示出氨和二氧化碳在水中产生N、HC的原理。
(2)向饱和食盐水中加入氨水和通入二氧化碳的先后顺序是先加氨水后通二氧化碳。
是否可以先通二氧化碳后加氨水?为什么?。
(3)写出氨碱法生成碳酸氢钠的化学方程式:。
解析:在通常状况下,氨在水中的溶解度近700体积,二氧化碳在水中的溶解度仅约1体积。
答案:(1)NH3+H2O NH3·H2O N+OH-(或NH3+H2O N+OH-);CO2+H2O H2CO3HC+H+(或CO2+H2O HC+H+)(2)否。
在常温下,氨在饱和食盐水中的溶解度很大,二氧化碳在饱和食盐水中的溶解度较小。
若先通二氧化碳后加氨水,溶液里只能产生很小浓度的HC,不利于生成NaHCO3沉淀(3)NaCl+NH4HCO3NaHCO3↓+NH4Cl(或NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4Cl)9.纯碱在日常生活和工业生产中用途广泛,需求量很大,因此纯碱的制备一直是科学家研究的一个重要方面。
18世纪欧洲有个路布兰制碱法,其主要反应原理是:Na2SO4+2C Na2S+2CO2↑Na2S+CaCO3CaS+Na2CO3这种方法的最大缺点是:①此反应是高温固体反应,不能连续生产;②浪费原料,CO2不能回收利用;③污染环境,CaS没有任何用处,只能抛至野外。
由于这些缺点的存在和后来化学工业的发展,路布兰法被索尔维法所代替。
索尔维法的生产流程如下:索尔维法能实现连续生产,但其食盐利用率只有70%,且所得副产品CaCl2没有用处,污染环境。
侯德榜经过几年的努力,做了500多次循环实验,终于设计出新的制碱工艺,于1943年11月在完成实验室规模的流程实验基础上,在工厂顺利试产,食盐的利用率达96%以上,得到了纯碱和氯化铵两种重要产品。
氯化铵主要用作氮肥。
侯德榜制碱法的原理是:①在30~50 ℃的饱和食盐水中,先通入氨至饱和,再通入二氧化碳得到碳酸氢钠沉淀;②过滤,将滤渣加热而得到产品;③滤液中加入细食盐粉末,在5~10 ℃使NH4Cl沉淀,过滤,滤液为饱和食盐水。
据此回答下列问题:(1)标出反应Na2SO4+2C Na2S+2CO2↑的电子转移方向和数目。
(2)写出索尔维制碱法的各步反应的化学方程式:①;②;③;④。
(3)写出侯德榜制碱法第①步反应的化学方程式:。