高三化学专项训练——侯氏制碱法

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山东省2023届高考化学二轮复习工艺流程题专项练3解析版

山东省2023届高考化学二轮复习工艺流程题专项练3解析版

山东省2023届高考化学二轮复习工艺流程题专项练3解析版一、选择题 每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共24分。

1.以下是侯氏制碱法的简单流程,下列说法正确的是( )A .氨和二氧化碳的通入顺序应该调换B .操作X 为过滤,为加快过滤速率,过滤时用玻璃棒搅拌C .侯氏制碱法的主要原理是相同条件下Na 2CO 3易溶于水,NaHCO 3难溶于水D .向溶液B 中通入氨并加入氯化钠粉末可得到副产品NH 4Cl ,通入氨的目的是增大NH +4 的浓度,有利于析出NH 4Cl 并提高纯度【答案】 D【解析】A 项,氨和二氧化碳的通入顺序不能颠倒,因为氨极易溶于水,二氧化碳的溶解度较小,先通入氨可以更多地吸收二氧化碳,反应生成碳酸氢钠,A 错误;B 项,过滤时不能用玻璃棒搅拌,避免弄破滤纸,B 错误;C 项,碳酸钠和碳酸氢钠都易溶于水,但相同温度下碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,C 错误;D 项,氨溶于水后与水反应生成一水合氨,电离出铵根离子,增大铵根离子浓度,有利于析出氯化铵并提高纯度,D 正确。

2.某工厂用提取粗盐后的盐卤(主要成分为MgCl 2)制备金属镁,其工艺流程如下。

下列说法中错误的是( )A.步骤Ⅰ发生的反应为非氧化还原反应B.若在实验室进行操作①,只需要漏斗和烧杯两种玻璃仪器C.操作②是蒸发浓缩、冷却结晶D.在整个制备过程中,未发生置换反应【答案】B【解析】步骤Ⅰ发生反应MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2,该反应是非氧化还原反应,A项正确;操作①是过滤操作,用到烧杯、漏斗、玻璃棒三种玻璃仪器,B项错误;操作②是由MgCl2溶液制得MgCl2·6H2O,操作是蒸发浓缩、冷却结晶,C项正确。

3.(2021·山东烟台二模)工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4还含有少量FeO、CuO等)湿法制取金属锌的流程如图所示。

下列说法错误的是()A.ZnFe2O4与硫酸反应的离子方程式:ZnFe2O4+8H+===Zn2++2Fe3++4H2O B.加入ZnO的目的是调节溶液的pH以除去溶液中的Fe3+C.加过量的ZnS可除去溶液中的Cu2+是利用了K sp(ZnS)>K sp(CuS)D.为增大反应速率,“净化Ⅰ”和“净化Ⅰ”均应在较高的温度下进行【答案】D【解析】流程分析如下:ZnFe2O4与硫酸反应生成Zn2+、Fe3+、H2O,离子方程式为ZnFe2O4+8H+===Zn2++2Fe3++4H2O,A正确;加入ZnO的目的是调节溶液的pH以除去溶液中的Fe3+[生成Fe(OH)3沉淀],B正确;加过量ZnS可除去溶液中的Cu2+,是利用了K sp(ZnS)>K sp(CuS),C正确;“净化Ⅰ”中的H2O2在温度较高时会分解,该反应需要控制温度不能太高,D错误。

高中化学侯氏制碱法专项练习(附答案)

高中化学侯氏制碱法专项练习(附答案)

高中化学侯氏制碱法专项练习一、单选题1. 工业上用粗盐 (含 Ca 2+、Mg 2+、SO 42-等杂质 )为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH 4Cl ,工艺流程如下图所示,下列有关说法正确的是 ( )A. 在“侯氏制碱法”中涉及到了氧化还原反应B. 饱和食盐水中先通入的气体为 CO 2C. 流程图中的系列操作中一定需要玻璃棒D. 工艺中只有碳酸氢钠加热分解产生的 CO 2 可回收循环利用2. 实验室模拟工业上侯氏制碱法的原理制备纯碱,下列操作3. 下列所示物质的工业制备方法合理的是(4. 侯氏制碱法中 , 对母液中析出 NH 4Cl 无帮助的操作是 ( ) A.通入 CO 2B.通入 NH 3 C .冷却母液未涉及的是( )D.A.制 Si : SiO 2HCl aqSiCl 4 H 2 SiB.制 H 2SO 4 : 黄铁矿O2煅烧SO 2H2OH 2SO 3O2H 2SO 4 C.卤水中提取 Mg :卤水 ( 主要含 MgCl 2 ) NaOH aqMg OH 2HCl aqMgCl 2电解MgD.侯氏制碱法 通入 :饱和食盐水足量NH 3通入 足量 CO 2过滤NaHCO 3Na 2CO 3D.加入食盐+ NH 4Cl 析出碳酸氢钠,下列实验装置A.5. 侯氏制碱法原理是:NH 3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3及原理设计说法不合理的是:( )A.用装置甲制取氨气时得到氨气很少,主要原因是分解得到NH 3、HCl 的遇冷会重新化合B. 用装置乙生成的CO2 速率很慢,原因是反应生成微溶于水的硫酸钙,覆盖着大理石的表面C. 用装置丙模拟侯氏制碱法,可以同时通入NH3、CO2 ,也可以先通氨气再通CO2D. 用装置丁分离得到产品NaHCO 3 ,为得到干燥产品,也可采用减压过滤6、实验师模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵溶液,有关操作错误的是7. 侯德榜先生是我国现代化学工业的开拓者与奠基者,他于图所示:1943 年发明的侯氏制碱法工艺流程如下列说法错误的是 ( ) A.该工艺中循环利用的物质为 CO 2和 NH 3 B.该工艺主产品是纯碱,副产品为 NH 4ClC. “过滤”后的母液中, n(Na ) 小于 n(Cl )D. 该工艺中涉及化合反应、复分解反应和分解反应二、填空题 8、氨碱法和侯氏制碱法的生产流程图可用如图表示(2) “氨碱法”产生大量的 CaCl 2废弃物,请写出该工艺中产生 CaCl 2的化学方程式 : __ ; “侯 氏制碱法”中 , 在母液中通入③的目的是 ______ 。

专项侯氏制碱法人教版高中化学必修一教学课件

专项侯氏制碱法人教版高中化学必修一教学课件
NaHCO3析出;加入NaCl饱和,增大c(Cl-),使NH4Cl析出。 ①为什么先通氨气饱和再通入CO2饱和?
CO2在NaCl中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水显碱性(用无色酚酞溶液检验), 能够吸收大量CO2气体,产生高浓度的HCO3-,才能析出NaHCO3晶体。 ②侯氏制减法有何优点? 提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本
专项侯氏制碱法课件人教版高中化学 必修一
(4)有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似,故也可用氨碱法以氯化 钾和石灰石为原料制碳酸钾。请结合下图的溶解度(S)随温度变化曲线,分 析说明是否可行? _不__可_行__。__K_H__C_O_3_的__溶__解_度__大__,与__K__C_l的__溶__解__度_差__别__小__,向__K_C__l、__N_H__3的__饱___ _和__溶_液__中__通__入__C_O_2_不__析__出_K__H_C_O__3 _。
专项侯氏制碱法课件人教版高中化学 必修一
(NH4)2CO3+H2O+CO2=2NH4HCO3
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ 总效果:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3=△==Na2CO3+CO2↑+H2O
专项侯氏制碱法课件人教版高中化学 必修一
专项侯氏制碱法课件人教版高中化学 必修一
专项侯氏制碱法课件人教版高中化学 必修一
例1.实验室利用下列物质制备氧气时,产生等量的氧气,电子转移数最少
的是
( B)
A.高锰酸钾 B.过氧化钠 C.氯酸钾 D.硝酸钠

高中化学--侯式制碱法

高中化学--侯式制碱法

高中化学--侯式制碱法work Information Technology Company.2020YEAR侯式制碱法原理和简单流程【知识梳理】实验背景: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。

一、实验原理 化学反应原理是:总反应为:将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体再加热,制得纯碱产品: 答案:化学反应原理: 32243NH CO H O NH HCO ++→4334()NaCl NH HCO NaHCO NH Cl +→↓+饱和 总反应 : 32234()NaCl NH CO H O NaHCO NH Cl +++→↓+饱和323222NaHCO Na CO CO H O ∆−−→+↑+二、氨碱法(又称索尔维法) 1.原料:食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气 2.步骤:先把氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水,32243NH CO H O NH HCO ++→再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液,4334()NaCl NH HCO NaHCO NH Cl +→↓+饱和将经过滤、洗涤得到的NaHCO 3微小晶体,再加热煅烧制得纯碱产品。

323222NaHCO Na CO CO H O ∆−−→+↑+(放出的二氧化碳气体可回收循环使用)含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热,所放出的氨气可回收循环使用。

CaO +H 2O → Ca(OH)2,2NH 4Cl +Ca(OH)2 → CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O其工业流程图为:知识精讲其工业生产的简单流程如图所示:3.氨碱法的优点是:(1)原料(食盐和石灰石)便宜; (2)产品纯碱的纯度高;(3)副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用; (4)制造步骤简单,适合于大规模生产。

3.2专项侯氏制碱法课件-人教版高中化学必修一

3.2专项侯氏制碱法课件-人教版高中化学必修一

钾肥: KCl、K2SO4、K2CO3
复合肥: KH2PO4、NH4H2PO4
微量元素:ZnSO4、FeSO4--------
例1.为了同时施用分别含N、P、K3种元素的化肥,对于下列5种化肥:
①K2CO3 ②KCl ③Ca(H2PO4)2 ④(NH4)2SO4 ⑤氨水,合适的组合是 ( B ) A.①③④ B.②③④ C.①③⑤ D.②③⑤
KCl、K2SO4、K2CO3
2
①K2CO3 ②KCl ③Ca(H2PO4)2 ④(NH4)2SO4 ⑤氨水,合适的组合是 ( )
风化 白色粉末状物质
(NaOH潮解) (生成Na CO •10H O) ___________________________。
总效果:CO+Na2O2=Na2CO3 分别取样加盐酸,再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生
下列反应方程式中正确的是
(C )
① 2Na2O2+2Mn2O7=4NaMnO4+O2↑
② 2Na2O2+2NO2=2NaNO2+O2
③ 2N2O3+2Na2O2=4NaNO2+O2
④ 2N2O5+2Na2O2=4NaNO3+O2
A.只有①
B.②③ C.①④ D.②③④
只用两两混合就能鉴别的物质 思考:可用类似方法鉴别的物质还有哪些? (1)强酸和可溶性碳酸盐、亚硫酸盐 (2)Al3+与OH-
①草木灰的主要成分是K CO Ca(H2PO4)2(重钙) 、KH2PO4、
铵态氮肥不易随水流失。
23
②草木灰不能与氨态氮肥混用 与H+结合生成气体快慢:HCO3->CO32-;
(3)AlO2-与H+

高中化学侯氏制碱法专项练习(附答案)

高中化学侯氏制碱法专项练习(附答案)

高中化学侯氏制碱法专项练习一、单选题1.工业上用粗盐(含222-4Ca Mg SO ++、、等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥4NH Cl ,工艺流程如下图所示,下列有关说法正确的是( )A. 在“侯氏制碱法”中涉及到了氧化还原反应B. 饱和食盐水中先通入的气体为2COC. 流程图中的系列操作中一定需要玻璃棒D. 工艺中只有碳酸氢钠加热分解产生的2CO 可回收循环利用2.实验室模拟工业上侯氏制碱法的原理制备纯碱,下列操作 未涉及的是( )A.B.C.D.3.下列所示物质的工业制备方法合理的是( )A.制Si :2SiO ()HCl aq −−−−→ 4SiCl −→−2H SiB.制24H SO :黄铁矿2O −−−→煅烧2SO 2H O −−−→23H SO 2O −−→24H SO C.卤水中提取Mg :卤水( 主要含2MgCl ) ()−−−→−aq NaOH ()2Mg OH ()−−−→−aq HCl … −→−2MgCl −−−→电解MgD.侯氏制碱法:饱和食盐水3NH −−−−→通入足量2CO −−−−→通入足量−−−→过滤 ()3NaHCO s 23Na CO4.侯氏制碱法中,对母液中析出NH 4Cl 无帮助的操作是( )A.通入CO 2B.通入NH 3C.冷却母液D.加入食盐5.侯氏制碱法原理是:32234NH H O CO NaCl NaHCO NH Cl ↓+++=+析出碳酸氢钠,下列实验装置及原理设计说法不合理的是:( )A.用装置甲制取氨气时得到氨气很少,主要原因是分解得到NH 3、HCl 的遇冷会重新化合B.用装置乙生成的2CO 速率很慢,原因是反应生成微溶于水的硫酸钙,覆盖着大理石的表面C.用装置丙模拟侯氏制碱法,可以同时通入3NH 、2CO ,也可以先通氨气再通2COD.用装置丁分离得到产品3NaHCO ,为得到干燥产品,也可采用减压过滤 6、实验师模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵溶液,有关操作错误的是7.侯德榜先生是我国现代化学工业的开拓者与奠基者,他于1943年发明的侯氏制碱法工艺流程如图所示:下列说法错误的是( )A.该工艺中循环利用的物质为2CO 和3NHB.该工艺主产品是纯碱,副产品为4NH ClC.“过滤”后的母液中,(Na )n +小于(Cl )n -D.该工艺中涉及化合反应、复分解反应和分解反应 二、填空题 8、氨碱法和侯氏制碱法的生产流程图可用如图表示,试回答下列问题。

高中化学实验篇(一)侯氏制碱法

高中化学实验篇(一)侯氏制碱法

高中化学实验篇(一)侯氏制碱法作为一个化学没考过的高三狗,我会通过这个平台整理一些化学小知识,夯实自己的基础。

今天来谈谈侯氏制碱法。

侯氏制碱法?是猴子吗!不不,侯氏制碱法是他!侯德榜先生研究出来的!好了,事不宜迟,我们来看看这位伟大的化学家创造的制碱方法。

一.原理第一步:氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵第二步:碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的溶解度较小注:根据 NH4Cl 在常温时的溶解度比 NaCl 大,而在低温下却比 NaCl 溶解度小的原理,在278K ~283K(5℃~10℃ ) 时,向母液中加入食盐细粉,而使 NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。

其相关化学方程式有①NH3+H2O+CO2=NH4HCO3②NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓③2NaHCO3=加热=Na2CO3+H2O+CO2↑二.实验步骤及其化学反应方程式①NaCl(饱和溶液)+NH3(先加)+H2O(溶液中)+CO2(后加)=NH4Cl+NaHCO3↓ (溶解度一般,因为不断添加原料达到溶液饱和才沉淀)注:先添加NH3而不是CO2:CO2在NaCl中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水显碱性,能够吸收大量CO2气体,产生高浓度的HCO3-,才能析出NaHCO3晶体②2NaHCO3(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑(过滤、洗涤、灼烧)三..优点保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高到 96 %; NH4Cl 可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气 CO 转化成 CO2 ,革除了 CaCO3 制 CO2 这一工序。

注:纯碱就是碳酸钠(Na2CO3)在制碱过程中向滤出NaHCO3晶体后的NH4Cl溶液中加熟石灰以回收氨,使之循环使用:2NH4Cl+Ca(OH)2(加热)= CaCl2+2NH3↑+2H2O注:以下添加一些实验图:其中甲装置的作用:防倒吸,(气球的作用)缓冲装置内气体压强变化由于NH3及易溶于水,故尾气处理装置应为C装置(倒扣防倒吸装置)。

侯氏制碱法

侯氏制碱法

侯氏制碱法其化学方程式可以归纳为以下三步反应。

(1)NH 3+H2O+CO 2=NH4HCO3(首先通入氨气,然后再通入二氧化碳)(2)NH 4HCO3+NaCI=NH 4Cl+NaHCO 3 J(NaHCO 3溶解度最小,所以析出。

)加热(3)2NaHCO 3=Na2CO3+CO2 f +H2O(NaHCO 3热稳定性很差,受热容易分解)且利用NH4CI的溶解度,可以在低温状态下向(2)中的溶液加入NaCI,则NH4CI析出,得到化肥,提高了NaCI 的利用率。

侯氏制碱法的原理是依据离子反应发生的原理进行的,离子反应会向着离子浓度减小的方向进行。

也就是很多初中高中教材所说的复分解反应应有沉淀、气体和难电离的物质生成。

他要制纯碱(Na2CO3 ),就利用NaHCO3在溶液中溶解度较小,所以先制得NaHCO3,再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱。

要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子,所以就在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,这其中NaHCO3溶解度最小,所以析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用。

分析一下整个过程原料是NH3和CO2以及食盐水发生的反应为:NaCI + NH3 + CO2 +H2O 宀NaHCO3 J + NH4CI进入沉淀池以后,得到NaHCO3进入煅烧炉,煅烧后得到Na2CO3和CO2 , CO2进入循环II,所以X是CO2 , 沉淀池中的母液为食盐水、NH3、Na2CO3和NH4CI的混合物所以可以再次进入沉淀池,其中食盐水是循环利用的NH4CI通过食盐细粉的同离子效应而析出了得到了铵肥,由于NH3被消耗了,所以需要再次补充氨气所以侯氏制碱法中循环利用的是CO2和食盐水好处是产生纯碱的同时,产生了铵肥,同时氯化钠的利用率比较高索氏制碱法分析一下整个流程:原料也是NH3、NH3和食盐水发生的反应为:NaCI + NH3 + CO2 +H2O 宀NaHCO3 J + NH4CICO2是由CaCO3煅烧得到的,产物同时还有CaO在母液中含有的成分为NaCI、NH3、Na2CO3还有CaCI2等其中排除液W包含CaCI2和NaCICaO和母液中的NH4CI结合又生成了NH3可以循环利用,即Y为NH3主要区别:索维尔制碱法===原料利用率低,有CaCI2副产物,几乎无用和侯氏制碱法--原料利用率高,副产物NH4CI,肥料例1 1892年比利时人索尔维以NaCI、CO?、NH3、H2O为原料制得了纯净的Na z CO s,该法又称氨碱法, 其主要生产流程如下:饱和食盐水分离1结晶法分NHQ+ 他物质的溶液MajCOj + |co^ +[pfap](1) 从理论上看,循环生产是否需要再补充NH3?___________________(2) 从绿色化学原料的充分利用的角度看,该方法有二个明显的缺陷是:a ________________________ ;b _______________________________ 。

高中化学侯氏制碱法专项练习(附答案)

高中化学侯氏制碱法专项练习(附答案)

高中化学侯氏制碱法专项练习一、单选题1. 工业上用粗盐 (含 Ca 2+、Mg 2+、SO 42-等杂质 )为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH 4Cl ,工艺流程如下图所示,下列有关说法正确的是 ( )A. 在“侯氏制碱法”中涉及到了氧化还原反应B. 饱和食盐水中先通入的气体为 CO 2C. 流程图中的系列操作中一定需要玻璃棒D. 工艺中只有碳酸氢钠加热分解产生的 CO 2 可回收循环利用2. 实验室模拟工业上侯氏制碱法的原理制备纯碱,下列操作3. 下列所示物质的工业制备方法合理的是(4. 侯氏制碱法中 , 对母液中析出 NH 4Cl 无帮助的操作是 ( ) A.通入 CO 2B.通入 NH 3 C .冷却母液未涉及的是( )D.A.制 Si : SiO 2HCl aqSiCl 4 H 2 SiB.制 H 2SO 4 : 黄铁矿O2煅烧SO 2H2OH 2SO 3O2H 2SO 4 C.卤水中提取 Mg :卤水 ( 主要含 MgCl 2 ) NaOH aqMg OH 2HCl aqMgCl 2电解MgD.侯氏制碱法 通入 :饱和食盐水足量NH 3通入 足量 CO 2过滤NaHCO 3Na 2CO 3D.加入食盐+ NH 4Cl 析出碳酸氢钠,下列实验装置A.5. 侯氏制碱法原理是:NH 3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3及原理设计说法不合理的是:( )A.用装置甲制取氨气时得到氨气很少,主要原因是分解得到NH 3、HCl 的遇冷会重新化合B. 用装置乙生成的CO2 速率很慢,原因是反应生成微溶于水的硫酸钙,覆盖着大理石的表面C. 用装置丙模拟侯氏制碱法,可以同时通入NH3、CO2 ,也可以先通氨气再通CO2D. 用装置丁分离得到产品NaHCO 3 ,为得到干燥产品,也可采用减压过滤6、实验师模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵溶液,有关操作错误的是7. 侯德榜先生是我国现代化学工业的开拓者与奠基者,他于图所示:1943 年发明的侯氏制碱法工艺流程如下列说法错误的是 ( ) A.该工艺中循环利用的物质为 CO 2和 NH 3 B.该工艺主产品是纯碱,副产品为 NH 4ClC. “过滤”后的母液中, n(Na ) 小于 n(Cl )D. 该工艺中涉及化合反应、复分解反应和分解反应二、填空题 8、氨碱法和侯氏制碱法的生产流程图可用如图表示(2) “氨碱法”产生大量的 CaCl 2废弃物,请写出该工艺中产生 CaCl 2的化学方程式 : __ ; “侯 氏制碱法”中 , 在母液中通入③的目的是 ______ 。

侯氏制碱法的原理及应用-带答案

侯氏制碱法的原理及应用-带答案

侯氏制碱法的原理及应用小结:工业制纯碱的方法: 1.氨碱法(索尔维制碱法)向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和,然后在加压下通入CO 2(由CaCO 3煅烧而得),因NaHCO 3溶解度较小,故有下列反应发生: NH 3+CO 2+H 2O =NH 4HCO 3 NaCl +NH 4HCO 3=NaHCO 3↓+NH 4Cl 将析出的NaHCO 3晶体煅烧,即得Na 2CO 3:2NaHCO 3∆====Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O母液中的NH 4Cl 加消石灰可回收氨,以便循环使用:2NH 4Cl +Ca(OH)2∆====CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O此法优点:原料经济,能连续生产,CO 2和NH 3能回收使用.缺点:大量CaCl 2用途不大,NaCl 利用率只有70%,约有30%的NaCl 留在母液中。

2.联合制碱法(侯氏制碱法)根据NH 4Cl 在常温时的溶解度比NaCl 大,而在低温下却比NaCl 溶解度小的原理,在278K ~283K(5℃~10℃)时,向母液中加入食盐细粉,而使NH 4Cl 单独结晶析出供做氮肥.此法优点:保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高到96%;NH 4Cl 可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气CO 转化成CO 2,革除了CaCO 3制CO 2这一工序。

例1 1892年,比利时人索尔维以NaCl 、CO 2、H 2O 、NH 3为原料生产Na 2CO 3,叫索尔维法.其主要步骤是:(1)在NH 3饱和的NaCl 溶液中通入CO 2制得NaHCO 3;(2)再将NaHCO 3焙烧制得纯碱,CO 2循环使用;(3)在析出小苏打的母液中加入生石灰,NH 3循环使用.1940年,我国著名化工专家侯德榜先生,冲破了“索尔维”法的技术封锁,并加以改进,用NaCl 固体代替生石灰,加入母液使NH 4Cl 晶体析出,生产出纯碱和氯化铵.这便是举世闻名的“侯氏制碱法”.试回答: (1)在氨饱和NaCl 溶液中通入CO 2的两步反应方程式为 。

侯氏制碱法考题

侯氏制碱法考题

选择题
侯氏制碱法中,主要生产的碱是:
A. 烧碱
B. 纯碱(正确答案)
C. 小苏打
D. 苛性钠
侯氏制碱法的原料中不包括:
A. 食盐
B. 氨气
C. 石灰石
D. 硫酸(正确答案)
在侯氏制碱法中,用于吸收氨气并生成氨盐水的设备是:
A. 碳化塔
B. 煅烧炉
C. 吸收塔(正确答案)
D. 冷却塔
侯氏制碱法中,母液循环使用的目的是:
A. 提高产品纯度
B. 节约原料,降低成本(正确答案)
C. 加快反应速率
D. 减少环境污染
下列哪个过程不是侯氏制碱法中的关键步骤:
A. 氨和二氧化碳的制备
B. 氨盐水的制备
C. 碳酸氢钠的析出
D. 氯气的收集(正确答案)
侯氏制碱法中,为了得到纯碱产品,需要对析出的碳酸氢钠进行:
A. 溶解
B. 过滤
C. 煅烧(正确答案)
D. 冷却
侯氏制碱法与索尔维制碱法相比,主要优点是:
A. 产品纯度高
B. 原料利用率高(正确答案)
C. 反应条件温和
D. 设备投资少
在侯氏制碱法的工艺流程中,不涉及的反应类型是:
A. 化合反应
B. 分解反应
C. 置换反应(正确答案)
D. 复分解反应
侯氏制碱法中,为了控制反应温度和压力,通常采用的设备是:
A. 蒸馏塔
B. 反应釜
C. 压力容器(正确答案)
D. 分离器。

高考化学一轮复习考点集训 纯碱工业(侯氏制碱法)

高考化学一轮复习考点集训 纯碱工业(侯氏制碱法)

纯碱工业(侯氏制碱法)【知识点认识】1、制备原理:侯氏制碱法是依据离子反应发生的原理进行的,离子反应会向着离子浓度减小的方向进行(实质为勒夏特列原理).制备纯碱(Na2CO3),主要利用NaHCO3在溶液中溶解度较小,所以先制得NaHCO3,再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱.要制得碳酸氢钠就要有大量钠离子和碳酸氢根离子,所以就在饱和食盐水中通入氨气,形成饱和氨盐水,再向其中通入二氧化碳,在溶液中就有了大量的钠离子、铵根离子、氯离子和碳酸氢根离子,这其中NaHCO3溶解度最小,所以析出,其余产品处理后可作肥料或循环使用.2、化学反应原理:侯氏制碱法原理(又名联合制碱法)NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl (在反应中NaHCO3沉淀,所以这里有沉淀符号)总反应方程式:NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3△¯Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2循环使用)注意:NaCl(饱和溶液)+NH3(先加)+H2O(溶液中)+CO2(后加)=NH4Cl+NaHCO3↓ (溶解度一般,因为不断添加原料达到溶液饱和才沉淀)(先添加NH3而不是CO2:CO2在NaCl中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水显碱性,能够吸收大量CO2气体,产生高浓度的HCO3-,才能析出NaHCO3晶体.)3、侯氏制碱法的优点:保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高到96%;NH4Cl可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气CO转化成CO2,革除了CaCO3制CO2这一工序.【命题方向】本考点主要考察侯氏制碱法的制备原理,反应原理和制备过程中的注意事项,需要重点掌握.题型一:侯氏制碱法的优点典例1:我国著名化工专家侯德榜先生提出的“侯氏制碱法”大大推进了纯碱工业的发展,他的贡献之一是()A.找到了新型高效催化剂B.充分利用了能量C.提高了纯碱产品的纯度D.有效减少了环境污染分析:根据“侯氏制碱法”的基本原理是:在浓氨水中通入足量的二氧化碳生成一种盐,然后在此盐溶液中加入细的食盐粉末.原始原料有浓氨水、二氧化碳、氯化钠,最终产物是纯碱,副产品氯化铵不是污染物,进行分析解答.解答:由“侯氏制碱法”的基本原理是:在浓氨水中通入足量的二氧化碳生成一种盐,然后在此盐溶液中加入细的食盐粉末,原始原料有浓氨水、二氧化碳、氯化钠,由“由于大部分酸式碳酸盐不稳定,加热后容易转化为正盐、水和二氧化碳,所以将析出的碳酸氢钠加热分解即可制得纯碱”,最终产物是纯碱,另外在得到碳酸氢钠的现时还得到一种副产物氯化铵,副产品氯化铵是一种氮肥,可再利用,不是污染物,不会造成环境污染,侯氏制碱法没有找到了新型高效催化剂,也未充分利用能量,与提高纯碱产品的纯度无关,故选D.点评:本题考查“侯氏制碱法”,理解其基本原理与流程、反应物、产物的性质等是正确解答本题的关键,题目难度不大.题型二:侯氏制碱法工业流程典例2:我国化学家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质,运用CO2+NH3+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl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:则下列叙述错误的是()A.A气体是NH3,B气体是CO2B.把纯碱及第Ⅲ步得到的晶体与某些固体酸性物质(如酒石酸)混合可制得发酵粉C.纯碱可广泛地用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业中D.第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶分析:A、依据侯德榜制碱的原理是,应先通氨气,再通二氧化碳;B、发酵粉是一种复合添加剂,主要用作面制品和膨化食品的生产.发酵粉中含有许多物质,主要成分为碳酸氢钠和酒石酸.通常是碳酸盐和固态酸的化合物;C、依据纯碱的用途分析判断,碳酸钠是重要的化工原料之一,是玻璃、肥皂、洗涤剂、纺织、制革、香料、染料、药品等的重要原料.D、第Ⅳ步操作是将晶体碳酸氢钠直接加热分解得到碳酸钠固体.解答:A、依据侯德榜制碱的原理是,向氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳气体析出碳酸氢钠,加热反应制备,因此食盐A为氨气,B为二氧化碳,故A正确;B、发酵粉是一种复合添加剂,主要用作面制品和膨化食品的生产.发酵粉中含有许多物质,主要成分为碳酸氢钠和酒石酸.通常是碳酸盐和固态酸的化合物;把纯碱及第Ⅲ步得到的晶体与某些固体酸性物质(如酒石酸)混合可制得发酵粉,故B正确;C、碳酸钠是重要的化工原料之一,用途广泛,是玻璃、肥皂、洗涤剂、纺织、制革、香料、染料、药品等的重要原料,故C正确;D、第Ⅳ步操作是将晶体碳酸氢钠直接加热分解得到碳酸钠固体,故D错误.故选D.点评:本题考查了侯德榜制碱的工作原理和流程分析,掌握工艺流程和反应原理是解题关键,题目难度中等.题型三:侯氏制碱法反应原理典例3:“NaCl+CO2+NH3+H2O△¯NaHCO3↓+NH4Cl”是著名的“侯氏制碱法”的重要反应.下面四种说法中不正确的是()A.NaHCO3是一种难溶于水的物质B.析出固体后的溶液为NaHCO3的饱和溶液C.NaHCO3不是纯碱D.从该反应可以获得氮肥分析:侯氏制碱法的原理:利用NaHCO3在溶液中溶解度较小,所以先制得NaHCO3,再利用碳酸氢钠不稳定性分解得到纯碱.解答:A、该反应说明该条件下碳酸氢钠的溶解度较小,不能说明其是难溶于水的物质,故本选项错误;B、析出碳酸氢钠,说明剩余的溶液为碳酸氢钠的饱和溶液,故本选项正确;C、碳酸氢钠是小苏打,纯碱是碳酸钠,故本选项正确;D、生成的氯化铵属于氮肥,所以从该反应可以获得氮肥,故本选项正确;故选A.点评:本题考查了侯氏制碱法的原理,完成此题,可以结合化学反应的实际结合物质的性质进行.【解题思路点拨】注意过程中要先添加NH3而不是CO2,因为CO2在NaCl中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水显碱性,能够吸收大量CO2气体.一、选择题(共15小题)1.与氨碱法相比较,联合制碱法最突出的优点是()A.设备少B.原料易得C.循环利用的物质多D.NaCl利用率高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3.下列化学工业有关设备、原料、反应条件配套的是()A.联合制碱法制纯碱:吸氨塔、碳酸塔、食盐、二氧化碳、氨、30℃﹣35℃的氨化饱和食盐水吸收CO2B.接触法制硫酸:氧化炉、硫铁矿、V2O5、4000﹣5000℃C.合成氨:沸腾炉、焦炭、铁触媒、5000℃D.氨氧化法制硝酸:合成塔、空气、铂铑合金、8000℃4.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.下列说法正确的是()A.a通入适量的CO2,b通入足量的NH3,纳米材料为Ca(HCO3)2B.a通入足量的NH3,b通入适量的CO2,纳米材料为Ca(HCO3)2C.a通入适量的CO2,b通入足量的NH3,纳米材料为CaCO3D.a通入少量的NH3,b通入足量的CO2,纳米材料为CaCO35.下列关于工业生产说法正确的是()A.在侯氏制碱工业中,向饱和氯化钠溶液中先通二氧化碳,后通氨气B.在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中,皆采用循环操作提高原料利用率C.在氯碱工业,电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室D.工业上采用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝E.石油裂化属于化学变化,主要目的是为了获得短链不饱和气态烃6.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.NaOHB.K2CO3C.Na2CO3D.NaHCO37.与索尔维制碱法相比,侯德榜制碱法最突出的优点是()A.原料利用率高B.设备少C.循环利用的物质多D.原料易得8.我国化学家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质,运用CO2+NH3+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl的反应原理制备纯碱.如图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A和食盐的饱和溶液悬浊液晶体纯碱,则下列叙述错误的是()A.A气体是NH3,B气体是CO2B.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9.“NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl”是“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()A.B.C.D.10.工业上用粗盐(含Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl,工艺流程如下图所示.下列有关说法正确的是()A.对粗盐溶液除杂可依次加入NaOH、Na2CO3、BaCl2,再加入盐酸调节溶液pHB.饱和食盐水中先通入的气体为CO2C.流程图中的系列操作中一定需要玻璃棒D.如图所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性11.化学无处不在,下列与化学有关的说法不正确的是()A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异B.可用蘸浓硫酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气C.碘是人体必需微量元素,所以要适量吃富含碘酸根原子团的食物D.黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成12.下列说法正确的是()A.侯德榜提出的联合制碱法可大大提高氯化钠的利用率B.具有永久硬度的硬水可以采用加热的方法进行软化C.CO.CH4、CH3OH是一碳化学的主要原料D.复合材料一般由起黏结作用的基体和起增强作用的增强体构成E.油脂和氢氧化钠共热产生的混合物,加入食盐可使肥皂析出.13.下列有关侯氏制碱法的描述正确的是()A.该反应条件下,碳酸氢钠难溶于水B.氨气和二氧化碳均来自合成氨工厂C.侯氏制碱法实现了对氨气循环利用D.生产时,应先通二氧化碳再通氨气14.我国化学家侯德榜根据在相同的温度下NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3和NH4Cl 的溶解度都小的性质,运用CO2+NH3+H2O+NaCl→NaHCO3↓+NH4Cl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:则下列叙述正确的是()A.A气体是CO2,B气体是NH3B.第Ⅲ步得到的晶体是难溶于水的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15.氨碱法(索氏)和联合制碱法(侯氏)是两大重要的工业制碱法,氨碱法联合制碱法A原料食盐、氨气、生石灰食盐、氨气、二氧化碳B可能的副产物氯化钙氯化铵C循环物质氨气、二氧化碳氯化钠D评价原料易得;设备复杂;能耗高原料利用率高;废弃物少下列表达不正确的是()A.AB.BC.CD.D二、填空题(共5小题)16.某化学小组欲以CO2为主要原料,采用下图所示装置模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3,并对CO2与NaOH的反应进行探究.【资料获悉】“侯氏制碱法”原理:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,然后再将NaHCO3制成Na2CO3.【实验设计】如图1所示【实验探究】(1)装置乙的作用是.由装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,NaHCO3转化为Na2CO3的化学方程式为.(3)若在中灼烧时间较短,NaHCO3将分解不完全.取经短暂加热的NaHCO3样品29.6g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.随着盐酸的加入,溶液中有关离子的物质的量的变化如图2所示.则曲线b对应的溶液中的离子是(填离子符号);该样品中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比是.(4)若将装置甲产生的纯净的CO2 1.12L(标准状况下)缓慢地全部通入到100mLNaOH溶液中,充分反应后,将溶液低温蒸干,得到不含结晶水的固体W,其质量为4.86g,则W的成分为(填化学式),原NaOH溶液的物质的量浓度为.17.技术的发展与创新永无止境,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图:(1)向沉淀池中要通入CO2和氨气,应先通入(填化学式).原因是.沉淀池中发生反应的化学方程式是.(3)母液中的溶质主要有.(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了(填上述流程中的编号)的循环,物质X是.18.某化学兴趣小组在实验室进行模拟侯氏制碱法的实验探究如图1,请你参与并协助他们完成相关的实验任务.反应原理为:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl①2NaHCO3═Na2CO3+CO2↑+H2O↑②(1)操作Ⅰ、Ⅱ可否颠倒?答:(填“能”或“不能”);操作Ⅲ的名称是.写出向晶体X的水溶液中滴加NaOH溶液时发生反应的离子方程式:.(3)在实验室反应②可在如图2装置中进行,该装置可进行多个化学反应,如实验室制取少量氧气也可利用该装置,请再写出一种利用该装置制取的常见气体的名称.答:.19.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:(1)上述生产纯碱的方法称,副产品的一种用途为.沉淀池中发生的化学反应方程式是.(3)写出上述流程中X物质的分子式.(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了(填上述流程中的编号)的循环.从沉淀池中取出沉淀的操作是.(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加.20.化工厂的设计是将实验室的研究成果转化为工业化生产的重要的基础工作.(1)以硫铁矿为原料生产硫酸需经过、和三个主要生产阶段.侯氏制碱法是在索尔维制碱法的基础上创造出的一种新的制造纯碱的方法.具体工艺流程图如图所示:①索尔维制碱法的原理是.(用化学方程式表示)②侯氏制碱法与索尔维制碱法相比,优点是.③侯氏制碱法可以循环使用的物质有.(3)食盐也是一种重要的化工原料,氯碱工业就是通过电解饱和食盐水来制备NaOH、H2和Cl2.海水中得到的粗盐中往往含有一些杂质,必须加入一些化学试剂,使杂质沉淀,处理后的盐水还需进入阳离子交换塔,其原因是.电解食盐水在离子交换膜电解槽中进行,离子交换膜的作用是.三、解答题(共3小题)21.【化学﹣﹣选修化学与技术】(1)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.①“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物,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:;③CO2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?;钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用.①炼钢时,加入硅、锰和铝的目的是.②不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹(填“前”或“后”)加入,原因是.③炼铁和炼钢生产中,尾气均含有的主要污染物是.从环保和经济角度考虑,上述尾气经处理可用作.22.我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献.他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱.有关反应的化学方程式为:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O回答下列问题:(1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是(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某探究活动小组根据上述制碱原理,进行碳酸氢钠的制备实验,同学们按各自设计的方案实验.(Ⅰ)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,实验装置如图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出).试回答下列有关问题:①乙装置中的试剂是.②丁装置的作用是.(Ⅱ)另一位同学用图中戊装置(其它装置未画出)进行实验.①实验时,须先从a管通入气体(填气体分子式),再从b管通入气体(填气体分子式).②有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置,理由是.(3)“纯碱中常常会混有少量氯化钠.”某研究性学习小组以一包纯碱(只考虑含氯化钠)为研究对象,探究纯碱样品中碳酸钠的含量:称取1.840g小苏打样品(含少量NaCl),配置成250mL溶液,取出25.00mL用0.1000mol•L﹣1盐酸滴定,消耗盐酸21.50mL.①实验中所需要的定量仪器除滴定管外,还有.②样品中NaHCO3质量分数为.(4)将一定质量小苏打样品(只考虑含少量NaCl)溶于足量盐酸,蒸干后称量固体质量,也可测定小苏打的含量.若蒸发过程中有少量液体溅出,则测定结果.(选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)23.工业以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱.有关反应的化学方程式为:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O(1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是(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根据上述制碱原理,进行碳酸氢钠的制备实验.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,实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出).试回答下列有关问题:(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)实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是(填分离操作的名称),该操作所需要的玻璃仪器有.②另一位同学用图中戊装置(其它装置未画出)进行实验.(Ⅰ)实验时,须先从a管通入气体,说明原因.(Ⅱ)有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置,理由是.(3)碳酸氢钠受热所得固体12.28g与足量的石灰水充分反应,所得沉淀经洗涤、干燥质量为12.00g,则所得固体中碳酸钠的质量分数为.(4)请你再设计出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法:.参考答案一、选择题(共15小题)1.D 2.D 3.A 4.C 5.BC 6.C 7.A 8.D 9.C 10.C 11.B 12.ACDE 13.B 14.C 15.AC二、填空题(共5小题)16.除去CO2中的HCl2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑CO32:1Na2CO3和NaHCO30.8mol/L 17.NH3CO2在NaCl溶液中的溶解度较小,而NH3极易溶于水NH3+H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓NH4Cl循环ⅠCO218.不能过滤OH-+HCO3-═CO32-+H2O 实验室用碱石灰和氯化铵制氨气19.联合制碱法做化肥NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓CO2Ⅰ过滤用硝酸酸化的硝酸银,观察产生白色沉淀;20.二氧化硫炉气的制造二氧化硫的催化氧化三氧化硫的吸收NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑侯氏制碱法的工艺由制碱和制氯化铵两个过程组成,形成纯碱与氯化铵的循环CO2、NaCl用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg2+、Ca2+,碱性条件下会生成沉淀,损害离子交换膜防止H2与C12混合发生爆炸,同时防止C1-进入阴极室,这样可以获得纯净的NaOH三、解答题(共3小题)21.2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2ONH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O“氨碱法”CO2来源于石灰石煅烧,“联合制碱法”CO2来源于合成氨工业的废气脱氧和调整钢的成分后避免Cr被氧化CO燃料22.c饱和的碳酸氢钠溶液吸收未反应的NH3NH3CO2增大气体与溶液接触面积,提高CO2吸收率电子天平、250mL容量瓶0.9815偏高23.c饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl气体吸收未反应完的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,有利于二氧化碳吸收,生成更多的碳酸氢铵增大气体与溶液接触面积,提高CO2的吸收率86.3%用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应。

高考化学必备:模拟“侯氏制碱法”考查多个知识点

高考化学必备:模拟“侯氏制碱法”考查多个知识点

模拟“侯氏制碱法”考查多个知识点荐题老师李桂芹,烟台一中南校区化学教师,初四化学备课组组长,教学经验丰富。

获烟台市优质课一等奖、山东省学科优质课二等奖,多次辅导学生参加化学奥赛获全国一等奖。

推荐题目某研究性学习小组学习了工业“侯氏制碱法”的原理后,知道:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl 。

【提出问题】能否在实验室模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的过程呢?【实验验证】如图(见题后)是该学习小组进行模拟实验时所用到的部分主要装置。

已知浓氨水遇生石灰会产生大量的NH3,NH3极易溶于水,其水溶液显碱性。

请回答下列问题:(1)检查A装置气密性的方法是:___________(2)A装置内发生反应的化学方程式为______________B装置制得的气体为________。

(3)D是连接在装置A与装置C之间的气体净化装置,进气口是____(填a或b),D 的作用是除去__________气体。

可否将瓶内试剂换为碳酸钠溶液_____(填“可”“否”)。

(4)实验时先向饱和NaCl溶液中通入较多的___,再通入足量的__,其原因是___________。

(填写序号)①使CO2更易被吸收②NH3比CO2更易制取③CO2的密度比NH3大;(5)用____________的方法将生成的NaHCO3晶体从混合物中分离出来。

如果要制得纯碱,还需发生的反应是______(写出反应的化学方程式),该反应的基本类型为____。

【得出结论】利用“侯氏制碱法”在实验室可以制取NaHCO3 。

解题思路(1)检查A装置气密性用液面差法。

(2)根据反应物的状态和反应条件选择气体的发生装置:CaCO3难溶于水,用A 装置制取CO2可控制反应的发生和停止;生石灰遇水呈糊状,所以不能在A装置中制取NH3。

可用B装置中分液漏斗控制浓氨水的滴加速率,使其与生石灰反应制得NH3。

(3)吸气时应长管进、短管出。

CO2能与碳酸钠溶液发生化学反应,故不可用来除杂。

高考化学一轮复习纯碱工业(侯氏制碱法)考点精练

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纯碱工业(侯氏制碱法)一.选择题(共20小题)1.化学无处不在,与化学有关的说法不正确的是()A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异B.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气C.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物D.黑火药由硫磺、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成2.以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图:则下列叙述错误的是()A. A气体是NH3,B气体是CO2B.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步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶3.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.下列说法正确的是()A. a通入适量的CO2,b通入足量的NH3,纳米材料为Ca(HCO3)2B. a通入足量的NH3,b通入适量的CO2,纳米材料为Ca(HCO3)2C. a通入适量的CO2,b通入足量的NH3,纳米材料为CaCO3D. a通入少量的NH3,b通入足量的CO2,纳米材料为CaCO34.与氨碱法相比较,联合制碱法最突出的优点是()A.设备少 B.原料易得C.循环利用的物质多 D. NaCl利用率高5.下列有关侯氏制碱法的描述正确的是()A.该反应条件下,碳酸氢钠难溶于水B.氨气和二氧化碳均来自合成氨工厂C.侯氏制碱法实现了对氨气循环利用D.生产时,应先通二氧化碳再通氨气6.工业上用粗盐(含Ca2+、Mg2+、SO42﹣等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl,工艺流程如下图所示.下列有关说法正确的是()A.对粗盐溶液除杂可依次加入NaOH、Na2CO3、BaCl2,再加入盐酸调节溶液pHB.饱和食盐水中先通入的气体为CO2C.流程图中的系列操作中一定需要玻璃棒D.如图所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性7.侯氏制碱法是连续循环生产的过程,主要流程见图,有关该流程的叙述中正确的是()A.母液中含有大量的Na+、NH、Cl﹣、COB.通入NH3只是为了增加NH浓度C.加入的Y物质为CO2D.生产过程中还需要补充水8.下列与化学有关的说法中错误的是()A.侯氏制碱、肥皂的制取工艺过程中均应用了物质溶解度的差异B.可用蘸浓氨水的棉棒检验输送氯气的管道是否漏气C.石油分馏、煤的气化、海水晒盐、碱去油污、花生中提取花生油等过程都是物理变化 D.利用钠的性质制造的高压钠灯,可发出射程远、透雾能力强的黄光9.我国化学家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质,运用CO2+NH3+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl的反应原理制备纯碱.如图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A和食盐的饱和溶液悬浊液晶体纯碱,则下列叙述错误的是()A. A气体是NH3,B气体是CO2B.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10.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11.石灰石是一种化工原料,可以通过反应生成一系列物质,如图.下列说法正确的是()A.漂粉精是混合物,主要成分是氯化钙B.图示的制纯碱方法,要求先向饱和食盐水中通NH3,然后再通CO2C.纯碱属于碱,俗名苏打D.制取纯碱和漂粉精所涉及的反应都是非氧化还原反应12.我国著名化工专家侯德榜先生提出的“侯氏制碱法”大大推进了纯碱工业的发展,他的贡献之一是()A.找到了新型高效催化剂 B.充分利用了能量C.提高了纯碱产品的纯度 D.有效减少了环境污染13.下列关于工业生产说法正确的是()A.在侯氏制碱工业中,向饱和氯化钠溶液中先通二氧化碳,后通氨气B.在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中,皆采用循环操作提高原料利用率C.在氯碱工业,电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室D.工业上采用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝E.石油裂化属于化学变化,主要目的是为了获得短链不饱和气态烃14.下列关于氨碱法(索氏)和联合制碱法(侯氏)说法错误的是()A.两者的原料来源相同 B.两者的生产原理相同C.两者对食盐利用率不同 D.两者最终产品都是Na2CO315.联合制碱法中的副产品有着多种用途,下列不属于其用途的是()A.做电解液 B.制焊药 C.做化肥 D.合成橡胶16.如图是联合制碱法的工业流程示意图(操作已略去).下列分析正确的是()A. X和M是同种物质 B. W是氯化钠固体和XC.溶液b和N能循环利用 D.条件Ⅰ是加热17.如图是工业制纯碱的部分物质转化示意图,下列推测错误的是()A.若是氨碱法,溶液c可在转化流程中循环利用B.若是联碱法,则L的主要成分是NH3C. M可在转化流程中循环利用D. X是NH3,Y是CO218.如图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图,则下列叙述正确的是()A. A气体是CO2,B气体是NH3B.第Ⅲ步得到的晶体是Na2CO3•10H2OC.第Ⅱ步的离子方程式为Na++NH3•H2O+CO2═NaHCO3↓+NH4+D.第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶19.与索尔维制碱法相比,侯德榜制碱法最突出的优点是()A.原料利用率高 B.设备少C.循环利用的物质多 D.原料易得20.侯氏制碱法制备的工业产物主要是()A.碳酸钠 B.氢氧化钠 C.碳酸氢钠 D.氯化铵二.填空题(共5小题)21.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:(1)上述生产纯碱的方法称,副产品的一种用途为.沉淀池中发生的化学反应方程式是.(3)写出上述流程中X物质的分子式.(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了(填上述流程中的编号)的循环.从沉淀池中取出沉淀的操作是.(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加.22.化工厂的设计是将实验室的研究成果转化为工业化生产的重要的基础工作.(1)以硫铁矿为原料生产硫酸需经过、和三个主要生产阶段.侯氏制碱法是在索尔维制碱法的基础上创造出的一种新的制造纯碱的方法.具体工艺流程图如图所示:①索尔维制碱法的原理是.(用化学方程式表示)②侯氏制碱法与索尔维制碱法相比,优点是.③侯氏制碱法可以循环使用的物质有.(3)食盐也是一种重要的化工原料,氯碱工业就是通过电解饱和食盐水来制备NaOH、H2和Cl2.海水中得到的粗盐中往往含有一些杂质,必须加入一些化学试剂,使杂质沉淀,处理后的盐水还需进入阳离子交换塔,其原因是.电解食盐水在离子交换膜电解槽中进行,离子交换膜的作用是.23.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,反应的化学方程式为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行吸收处理.由装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有、、.NaHCO3转化为Na2CO3的化学方程式为.(3)若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样品的组成进行了以下探究.取加热了t1 min的NaHCO3样品29.6g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.随着盐酸的加入,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.(4)若取21.0g NaHCO3固体,加热了t2 min后,剩余固体的质量为l4.8g.如果把此剩余固体全部加入到200mL 2mol•L﹣1的盐酸中则充分反应后溶液中H+的物质的量浓度为(设溶液体积变化忽略不计).24.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:已知“沉淀池”中发生的化学反应方程式是: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,该设计体现了“绿色化学”的基本理念是.从“沉淀池”中分离出沉淀的操作名称是.(3)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,具体操作和现象是.(4)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.25.我国科学家侯德榜为我国纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献.如图是侯氏联合制碱法的工艺流程.已知 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溶液中加入食盐细粉,可使 NH4Cl 单独结晶析出.回答下列问题:(1)操作①用到的玻璃仪器为,反应①的离子方程式为:.分别将NH3和CO2通入饱和食盐水中,正确的通入顺序是,理由是.(3)流程图中可循环使用的物质有,(4)写出固体B的一种用途.三.解答题(共5小题)26.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.请回答下列问题:(1)卢布兰芳是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料,在高温下进行煅烧,再浸取,结晶而制得纯碱.①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为;②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为(已知产物之一为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装置乙中发生反应的化学方程式为;(3)联合制碱法对氨碱法的改进,其优点是;(4)有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似,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?.27.【化学﹣﹣选修化学与技术】(1)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.①“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物,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:;③CO2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?;钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用.①炼钢时,加入硅、锰和铝的目的是.②不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹(填“前”或“后”)加入,原因是.③炼铁和炼钢生产中,尾气均含有的主要污染物是.从环保和经济角度考虑,上述尾气经处理可用作.28.工业以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱.有关反应的化学方程式为:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O(1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是(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根据上述制碱原理,进行碳酸氢钠的制备实验.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,实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出).试回答下列有关问题:(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)实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是(填分离操作的名称),该操作所需要的玻璃仪器有.②另一位同学用图中戊装置(其它装置未画出)进行实验.(Ⅰ)实验时,须先从a管通入气体,说明原因.(Ⅱ)有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置,理由是.(3)碳酸氢钠受热所得固体12.28g与足量的石灰水充分反应,所得沉淀经洗涤、干燥质量为12.00g,则所得固体中碳酸钠的质量分数为.(4)请你再设计出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法:.29.1862年,比利时化学家索尔维发明了氨碱法制碱,1926年,我国化学家侯德榜创立了更为进侯德榜制碱法,也叫联合制碱法,两种制碱的生产流程可简要表示如图:(1)向沉淀池中通入CO2和氨气时,应先通入氨气的原因是.沉淀池中发生反应的化学反应方程式是,从沉淀池中分离沉淀的操作是.(3)氨碱法生产流程示意图中的Y是,从原料到产品,氨碱法总反应过程用化学方程式表示,可写为.(4)联合制碱法中从滤液中提取氯化铵晶体的过程推测,所得结论正确是(选填编号).a.常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小b.通入氨气能增大NH4+的浓度,使氯化铵更多析出c.加入食盐细粉能提高Na+的浓度,使NaHCO3结晶析出d.通入氨气能使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度(5)联合制碱法相比于氨碱法,氯化钠利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了循环Ⅰ,联合制碱法的另一项优点是.(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠,可以用加热分解的方法测定产品中纯碱的质量分数,已知样品质量为ag,加热至质量不再改变时称重为bg,则纯碱的质量分数为.30.我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献.他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱.有关反应的化学方程式为:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O回答下列问题:(1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是(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某探究活动小组根据上述制碱原理,进行碳酸氢钠的制备实验,同学们按各自设计的方案实验.(Ⅰ)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,实验装置如图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出).试回答下列有关问题:①乙装置中的试剂是.②丁装置的作用是.(Ⅱ)另一位同学用图中戊装置(其它装置未画出)进行实验.①实验时,须先从a管通入气体(填气体分子式),再从b管通入气体(填气体分子式).②有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置,理由是.(3)“纯碱中常常会混有少量氯化钠.”某研究性学习小组以一包纯碱(只考虑含氯化钠)为研究对象,探究纯碱样品中碳酸钠的含量:称取1.840g小苏打样品(含少量NaCl),配置成250mL溶液,取出25.00mL用0.1000mol•L﹣1盐酸滴定,消耗盐酸21.50mL.①实验中所需要的定量仪器除滴定管外,还有.②样品中NaHCO3质量分数为.(4)将一定质量小苏打样品(只考虑含少量NaCl)溶于足量盐酸,蒸干后称量固体质量,也可测定小苏打的含量.若蒸发过程中有少量液体溅出,则测定结果.(选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)纯碱工业(侯氏制碱法)参考答案一.选择题(共20小题)1.C 2.D 3.C 4.D 5.B 6.C 7.AD 8.C 9.D 10.D 11.B 12.D 13.BC 14.A 15.D 16.B 17.AB 18.C 19.A 20.A二.填空题(共5小题)21.联合制碱法做化肥NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓CO2Ⅰ过滤用硝酸酸化的硝酸银,观察产生白色沉淀;22.二氧化硫炉气的制造二氧化硫的催化氧化三氧化硫的吸收NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑侯氏制碱法的工艺由制碱和制氯化铵两个过程组成,形成纯碱与氯化铵的循环CO2、NaCl用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg2+、Ca2+,碱性条件下会生成沉淀,损害离子交换膜防止H2与C12混合发生爆炸,同时防止C1-进入阴极室,这样可以获得纯净的NaOH 23.除去二氧化碳中的氯化氢气体氨气过滤洗涤灼烧2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑HCO3-1:20.75mol/L 24.CO2提高反应物氯化钠的原子利用率过滤取少量试样溶解,加用硝酸酸化的硝酸银溶液,若有白色沉淀说明含有氯化钠,否则,没有氯化钠106 25.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因为通入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沉淀气体A和滤液B常用作氮肥三.解答题(共5小题)26.NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑或2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑Na2SO4+4C+CaCO3CaS+Na2CO3+4CO或Na2SO4+2C+CaCO 3CaS+Na2CO3+2CO2Ca(OH)2NH3NH3+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不可行;因为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27.2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2ONH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O“氨碱法”CO2来源于石灰石煅烧,“联合制碱法”CO2来源于合成氨工业的废气脱氧和调整钢的成分后避免Cr被氧化CO燃料28.c饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl气体吸收未反应完的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,有利于二氧化碳吸收,生成更多的碳酸氢铵增大气体与溶液接触面积,提高CO2的吸收率86.3%用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应29.因为CO2溶解度小,而NH3易溶于水,先通入NH3有利于后面CO2的吸收NH3+CO2+NaCl+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl过滤NH3CaCO3+2NaCl═Na2CO3+CaCl2bd避免产生大量的含有CaCl2的溶液,或节省石灰窑、蒸氨塔等设备 30.c饱和的碳酸氢钠溶液吸收未反应的NH3NH3CO2增大气体与溶液接触面积,提高CO2吸收率电子天平、250mL容量瓶0.9815偏高11。

培优微课1 侯氏制碱法与碳酸钠质量分数的测定-2024-2025学年高考化学总复习(配鲁科版)

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培优微课 侯氏制碱法与碳酸钠质量分数的测定一、侯氏制碱法1.制备原料食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气;其反应为C +H 2O(g)=====高温CO +H 2,CO +H 2O(g)=====高温CO 2+H 2。

2.工艺流程3.反应原理①产生NaHCO 3的反应:NH 3+NaCl +CO 2+H 2O===NaHCO 3↓+NH 4Cl 。

②产生Na 2CO 3的反应:2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑。

4.绿色思想循环使用的物质为CO 2、饱和食盐水。

1.(2023·贵港期末)侯德榜将氨碱法和合成氨工艺联合起来,发明了侯氏制碱法。

该法中涉及的反应有NaCl +CO 2+NH 3+H 2O===NaHCO 3↓+NH 4Cl ;2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O 。

下列装置能达到相应实验目的的是( )A.除去CO 2中的HClB.制取NaHCO 3C.分离NaHCO3D.制取Na2CO3答案C解析 A.由于CO2能与Na2CO3溶液反应,故除去CO2中的HCl应该用饱和NaHCO3溶液,而不能用饱和Na2CO3溶液,A不合题意;B.由于CO2在水中的溶解度比NH3在水中的溶解度小得多,而CO2在氨水中的溶解度大得多,故制备NaHCO3应该将CO2通入到溶有NH3的饱和食盐水中,且通入NH3需要有防止倒吸装置,B不合题意;C.由题干信息可知,侯氏制碱法制得的NaHCO3为晶体析出,分离固体和液体的方法为过滤,C符合题意;D.加热固体时,试管口应该向下倾斜,D不合题意。

2.以下是联合制碱法的简单流程,下列说法正确的是()A.氨气和二氧化碳的通入顺序应该调换B.操作X为过滤,为加快过滤速度过滤时用玻璃棒搅拌C.联合制碱法的主要原理是相同条件下Na2CO3易溶于水,NaHCO3难溶于水D.溶液B中加入氯化钠粉末,通入氨气可得到副产品NH4Cl,通入氨气的目的是增大NH+4的浓度,有利于析出NH4Cl并提高纯度答案D解析A项,氨气和二氧化碳的通入顺序不能颠倒,因为氨气极易溶于水,二氧化碳的溶解度较小,先通入氨气可以更多的吸收二氧化碳,反应生成碳酸氢钠,错误;B项,过滤时不能用玻璃棒搅拌,避免弄破滤纸,错误;C项,碳酸钠和碳酸氢钠都易溶于水,但碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,错误;D 项,氨气溶于水和水反应生成一水合氨,抑制铵根离子的水解,有利于析出氯化铵,提高纯度,正确。

2020年高考化学二轮专题复习:纯碱工业(侯氏制碱法)

2020年高考化学二轮专题复习:纯碱工业(侯氏制碱法)

2020年高考化学二轮专题复习:纯碱工业(侯氏制碱法)1.以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图:则下列叙述错误的是()A.A气体是NH3,B气体是CO2B.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步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶2.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.下列说法正确的是()A.a通入适量的CO2,b通入足量的NH3,纳米材料为Ca(HCO3)2B.a通入足量的NH3,b通入适量的CO2,纳米材料为Ca(HCO3)2C.a通入适量的CO2,b通入足量的NH3,纳米材料为CaCO3D.a通入少量的NH3,b通入足量的CO2,纳米材料为CaCO33.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,反应的化学方程式为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行吸收处理.由装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有、、.NaHCO3转化为Na2CO3的化学方程式为.(3)若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样品的组成进行了以下探究.取加热了t1 min的NaHCO3样品29.6g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.随着盐酸的加入,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.(4)若取21.0g NaHCO3固体,加热了t2 min后,剩余固体的质量为l4.8g.如果把此剩余固体全部加入到200mL 2mol•L﹣1的盐酸中则充分反应后溶液中H+的物质的量浓度为(设溶液体积变化忽略不计).4.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:已知“沉淀池”中发生的化学反应方程式是: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,该设计体现了“绿色化学”的基本理念是.从“沉淀池”中分离出沉淀的操作名称是.(3)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,具体操作和现象是.(4)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.5.我国科学家侯德榜为我国纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献.如图是侯氏联合制碱法的工艺流程.已知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溶液中加入食盐细粉,可使NH4Cl 单独结晶析出.回答下列问题:(1)操作①用到的玻璃仪器为,反应①的离子方程式为:.分别将NH3和CO2通入饱和食盐水中,正确的通入顺序是,理由是.(3)流程图中可循环使用的物质有,(4)写出固体B的一种用途.6.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.请回答下列问题:(1)卢布兰芳是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料,在高温下进行煅烧,再浸取,结晶而制得纯碱.①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为;②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为(已知产物之一为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装置乙中发生反应的化学方程式为;(3)联合制碱法对氨碱法的改进,其优点是;(4)有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似,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?.7.工业以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱.有关反应的化学方程式为:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O(1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是(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根据上述制碱原理,进行碳酸氢钠的制备实验.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,实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出).试回答下列有关问题:(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)实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是(填分离操作的名称),该操作所需要的玻璃仪器有.②另一位同学用图中戊装置(其它装置未画出)进行实验.(Ⅰ)实验时,须先从a管通入气体,说明原因.(Ⅱ)有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置,理由是.(3)碳酸氢钠受热所得固体12.28g与足量的石灰水充分反应,所得沉淀经洗涤、干燥质量为12.00g,则所得固体中碳酸钠的质量分数为.(4)请你再设计出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法:.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2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑HCO3- 1:2 0.75mol/L4.(1)CO2 (2)提高反应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,若有白色沉淀说明含有氯化钠,否则,没有氯化钠(4) 1065.(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 因为通入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+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑或2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑Na2SO4+4C+CaCO3CaS+Na2CO3+4CO或Na2SO4+2C+CaCO3CaS+Na2CO3+2CO2(2)Ca(OH)2 .NH3 NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(3)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(4)不可行;因为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气体吸收未反应完的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,有利于二氧化碳吸收,生成更多的碳酸氢铵增大气体与溶液接触面积,提高CO2的吸收率86.3% 用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应。

第4章 第14练 侯氏制碱法与Na2CO3含量的测定-2024年高考化学一轮复习讲义(新人教学生版)

第4章 第14练 侯氏制碱法与Na2CO3含量的测定-2024年高考化学一轮复习讲义(新人教学生版)

1.侯德榜是我国杰出的化学家,“侯氏制碱法”的创始人。

NaCl +CO 2+NH 3+H 2O===NaHCO 3↓+NH 4Cl 是“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()A .甲同学说:该条件下NaHCO 3的溶解度较小B .乙同学说:NaHCO 3不是纯碱C .丙同学说:析出NaHCO 3固体后的溶液中只含氯化铵D .丁同学说:该反应是在饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳2.(2022·江苏溧阳中学模拟)实验室用下列装置模拟侯氏制碱法制取少量NaHCO 3固体,不能达到实验目的的是()A .装置Ⅰ制取CO 2B .装置Ⅱ中Na 2CO 3溶液可除去CO 2中的少量HClC .装置Ⅲ中冰水浴有利于析出NaHCO 3固体D .装置Ⅳ可获得少量NaHCO 3固体3.侯氏制碱法:在饱和食盐水中通入氨气,形成氨化的NaCl 饱和溶液,再向其中通入二氧化碳,使溶液中存在大量的Na +、NH +4、Cl -和HCO -3,由于NaHCO 3的溶解度最小,故可析出NaHCO 3晶体,灼烧NaHCO 3得纯碱,其余产品处理后可作肥料或循环使用;其反应原理为NH 3+NaCl +CO 2+H 2O===NaHCO 3↓+NH 4Cl,2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑;可循环使用的物质为CO 2、饱和食盐水。

实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵晶体,下列装置能达到相应的实验目的的是()A .图甲是制NH 3并溶于饱和食盐水B.图乙是制取CO2C.图丙是过滤获得碳酸氢钠晶体D.图丁是蒸发结晶得到氯化铵4.为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl),准确称量W g样品进行实验,下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理的是()选项实验方法实验方案测量数据A滴定法将样品配成100mL溶液,取10mL,加入酚酞,用标准盐酸滴定消耗盐酸的体积B量气法将样品与盐酸反应,生成的气体全部被碱石灰吸收碱石灰增加的质量C重量法将样品放入烧瓶中,置于电子天平上,加入足量盐酸减少的质量D量气法将样品与盐酸反应,气体通过排水量气装置量气排出水的体积5.实验室可通过沉淀重量法测定样品纯度,按如图装置测定纯碱(含少量NaCl)的纯度,下列说法正确的是()A.装置A中试剂应为浓硫酸,C中试剂应为BaCl2溶液B.在B、C之间应增添盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置,以除去氯化氢气体C.只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,就可以确定碳酸钠的质量分数D.反应结束后,需经过过滤、洗涤、干燥、称量等操作测定装置C中沉淀质量6.现有不纯的碳酸钠(仅含碳酸氢钠杂质),欲测定其中碳酸钠的质量分数,分别进行以下4个操作,其中不能成功的是()A.取m g样品,加热到质量不再变化时称重为n gB.取m g样品,加入过量的稀盐酸,再将所得溶液加热蒸发、结晶、灼烧,余下物质质量为n gC.取m g样品,溶于水,向所得溶液中加入过量的CaCl2溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、烘干后称重为n gD.取m g样品,加入过量的稀硫酸,再将所逸出的气体用碱石灰吸收,碱石灰增重n g7.过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2),有Na2CO3和H2O2的双重性质,可用作漂白剂和氧化剂,能有效杀灭禽流感病毒。

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高三化学专项训练——侯氏制碱法
1.(05沪)我国化学侯德榜(右图)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:
(1)上述生产纯碱的方法称,副产品的一种用途为。

(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是
(3)写出上述流程中X物质的分子式。

(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了(填上述流程中的编号)的循环。

从沉淀池中取出沉淀的操作是。

(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加。

(6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有
(a)增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出
(b)使NaHCO3更多地析出
(c)使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
2. 1942年,我国化工专家侯德榜以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱,他的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出贡献。

有关反应的化学方程式如下:
NH3+CO2+H2O NH4HCO3;
NH4HCO3+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl ;
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
(1)“侯氏制碱法”把合成氨和纯碱两种产品联合生产,请写出工业合成氨的化学反应方程式;已知合成氨为放热反应,若从勒夏特列原理来分析,合成氨应选择的温度和压强是(选填字母)。

a.高温b.低温c.常温d.高压e.低压f.常压
(2)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是。

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
(3)某探究活动小组根据上述制碱原理,欲制备碳酸氢钠,同学们按各自设计的方案进行实验。

第一位同学:将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。

请回答:
①写出甲中发生反应的离子方程式。

②乙装置中的试剂是。

③实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是(填分离操作的名称)。

第二位同学:用图中戊装置进行实验(其它装置未画出)。

①为提高二氧化碳在此反应溶液中被吸收的程度,实验时,须先从a管通入
气体,再从b管中通入气体。

②装置c中的试剂为(选填字母)。

e.碱石灰f.浓硫酸g.无水氯化钙
(4)请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法(用简要的文字和相关的化学反应方程式来描述):。

3.(2010沪)工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:
完成下列填空:
1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式:A B
2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为:
取样、、沉淀、、、冷却结晶、、烘干。

3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是。

碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是。

4)碳酸化后过滤,滤液D最主要的成分是(填写化学式),检验这一成分的阴离子的具体方法是:。

5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液D加入石灰水产生氨。

加石灰水后所发生的反应的离子方程式为:;滤液D加石灰水前先要加热,原因是。

6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。

如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为:(注明你的表达式中所用的有关符号的含义)
4.(05津)根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据,实验室制备纯碱Na2CO3的主要步骤是:将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30~35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。

用少量蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧2小时,制得Na2CO3固体。

四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水)表
0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 39.8 NH4HCO311.9 15.8 21.0 27.0 -①---
NaHCO3 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4 -
NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.3 77.3
①:>35℃NH4HCO3会有分解
请回答:
(1)反应温度控制在30~35℃,是因为若高于35℃,则,若低于30℃,则;为控制此温度范围,采取的加热方法为。

(2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是。

静置后只析出NaHCO3晶体的原因是。

用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去杂质(以化学式表示)。

(3)过滤所得的母液中含有(以化学式表示),需加入,并作进一步处理,使NaCl溶液循环使用,同时可回收NH4Cl。

(4)测试纯碱产品中NaHCO3含量的方法是:准确称取纯碱样品W g,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加1~2滴酚酞指示剂,用物质的量浓度为c(mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色(指示CO32-+H+=HCO3-反应的终点),所用HCl溶液体积为V1 mL,再加1~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙,所用HCl溶液总体积为V2 mL。

写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式:
NaHCO3(%)=
温度
溶解度
盐。

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