2019届高考化学一轮复习：纯碱工业(侯氏制碱法)-考点精练(含答案)

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CO2
B．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）2
B． a通入足量的NH3，b通入适量的CO2，纳米材料为Ca（HCO3）2
C． a通入适量的CO2，b通入足量的NH3，纳米材料为CaCO3
D． a通入少量的NH3，b通入足量的CO2，纳米材料为CaCO3
4．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pH
B．饱和食盐水中先通入的气体为CO2
C．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﹣、CO
B．通入NH3只是为了增加NH浓度
C．加入的Y物质为CO2
D．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CO2
B．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CO2
C．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Na2CO3
15．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X
C．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NH3
C． M可在转化流程中循环利用
D． X是NH3，Y是CO2
18．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NH3
B．第Ⅲ步得到的晶体是Na2CO3•10H2O
C．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+CaCO3CaS+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于石灰石煅烧，“联合制碱法”CO2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。