1、课后训练1在下列科学家中，为我国化学工业作出重大贡献的是( )。A钱学森 B袁隆平 C侯德榜 D邓稼先2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享誉中外。侯氏制碱法中的碱是指下列的( )。ANaOH BK2CO3 CNa2CO3 DNaHCO331892年比利时人索尔维以NaCl、CO2、NH3、H2O为原料制得了纯净的Na2CO3，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NH3B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CaCl2废弃物C将NH4Cl作为一种化工产品，不再
2、生产NH3来循环使用D从理论上看，每再生产1 mol Na2CO3，再补充的物质及其物质的量分别是2 mol NaCl和1 mol CO24我国化工专家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl溶解度都小的性质，运用CO2NH3H2ONaCl=NaHCO3NH4Cl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 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( )。AA气体是NH3，B气体是CO2B第步得到的晶体是发酵粉的主要成分C第步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒D第步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶5联
3、合制碱法中关键的一步是把NH4Cl从几乎饱和的NaHCO3溶液中分离出来，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NH4Cl。NaCl和NH4Cl共同存在时的溶解度曲线如下图所示，所以以下操作正确的是( )。选项通入气体温度控制/ACO23040BCO2010CNH33040DNH30106空气中CO2浓度的持续走高引起人们的高度重视。一些科学家认为，人类不仅要努力减少CO2的排放，还要尽快想办法清除空气中过多的CO2。为此，他们设想了一系列“捕捉”和“封存”CO2的方法。(1)方法：一些科学家利用太阳能加热的反应器“捕
4、捉”空气中的CO2，如下图所示。步骤一中的CaO俗称_。步骤二中发生反应的化学方程式是_，该反应_(填“是”或“不是”)步骤一中反应的逆反应。(2)方法：另一些科学家利用NaOH溶液的喷淋“捕捉”空气中的CO2，如下图所示。NaOH溶液喷成雾状是为了_。上图a环节中，物质分离的基本操作是_。为了尽量减少成本，在整个流程中，循环利用的物质有CaO和_。(3)下列溶液中，同样能用于“捕捉”二氧化碳的是( )。AKNO3溶液 BCaCl2溶液CCuSO4溶液 DNa2CO3溶液(4)“捕捉”到的二氧化碳，一部分可以用于生产；一部分则设想注入深海中“封存”起来，但过多的二氧化碳会导致海水水质的变化，最
5、终殃及海洋生物，其原因是_(用化学方程式表示)。7著名化工专家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，发明的新生产流程可表示如下：(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_。8我国著名化工专家侯德榜先生发明的侯氏制碱法，因原料利用率高，并能进行连续生产，从而享誉中外。侯氏制碱法的基本做法是向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳，获得碳
6、酸氢钠晶体，再将所得碳酸氢钠晶体加热分解后即可得到纯碱。它的反应原理可用下列化学方程式表示：NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl,2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O。某课外兴趣小组同学按照侯氏制碱法原理，设计了如下一套实验装置：实验室可供选用的药品：浓氨水、纯碱、大理石、稀盐酸、稀硫酸、熟石灰、氯化铵、氯化钠。(1)A、D中最合适的试剂(填名称)为A_；D_。(2)本实验具体操作过程中，应先通_气体，再通_气体；原因是_。(3)指出该装置中的错误(至少两处)：_。(4)在改进装置后，该同学进行了实验，实验所用的饱和NaCl溶液中含溶质58.5 g，实验最后得到无水碳酸钠26
7、.0 g，则其产率为多少？该同学针对其实验结果，认真分析了造成损失的原因，发现其操作步骤并没有错误，则主要原因是_。(5)在侯氏制碱法工业生产中，原料的利用率高，大大降低了成本。请问本实验中哪些物质可重复利用？_。参考答案1. 答案：C 钱学森被誉为“中国航天之父”“中国导弹之父”，是著名物理学家、火箭专家。袁隆平是中国工程院院士，被誉为“杂交水稻之父”。侯德榜是中国著名的化工专家，成功研究出了联合制碱法。邓稼先是核物理学家。2. 答案：C 侯氏制碱法制备的是Na2CO3，俗称纯碱。3. 答案：C 工业制碱的原理涉及反应：NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl,2NaHCO3Na2
8、CO3CO2H2O。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 Na2CO3，再补充的物质及其物质的量分别是2 mol NaCl和1 mol CO2。4. 答案：D 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)，第步即得到NaHC
9、O3悬浊液，第步应将NaHCO3加热分解，以得到Na2CO3。5答案：D 由图可知，溶液的温度在010 的范围内，有利于NaCl的溶解和NH4Cl的析出。向溶液中加NaCl就是加Na和Cl，向溶液中加NH3就是加OH和，这些都有利于NH4Cl的析出。6. 答案：(1)生石灰 CaCO3CaOCO2 不是(2)增大反应物的接触面积(或提高反应速率；或提高吸收效率；或充分反应；或更好地、有效地吸收) 过滤 NaOH(3)D(4)CO2H2OH2CO3H解析：(1)步骤一：氧化钙俗称生石灰，属于碱性氧化物，二氧化碳是酸性氧化物，两者反应生成盐CaCO3。步骤二相当于石灰窑中“石灰石的煅烧”，因步骤一
10、和步骤二是在不同温度下的反应，所以步骤二的反应不是步骤一的逆反应。(2)将氢氧化钠“喷淋”可以使氢氧化钠与通入的空气充分接触，吸收效果更好。CaO与水反应生成Ca(OH)2：CaOH2O=Ca(OH)2，然后与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀：Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH，过滤得到沉淀和NaOH溶液。注意观察图中a向左是将滤液NaOH溶液再次进行“喷淋”。(3)KNO3、CaCl2、CuSO4与CO2不反应；Na2CO3溶液能够与CO2反应：Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，故可用于“捕捉”二氧化碳。(4)因CO2是酸性气体，CO2H2OH2CO3，使海水的酸性增
11、强，使海洋生物受到危害。7. 答案：(1)侯氏制碱法(或联合制碱法) 用做化肥(其他合理答案均可)(2)NH3H2OCO2NaCl=NH4ClNaHCO3(3)CO2(4) 过滤(5)稀硝酸和硝酸银溶液解析：本题主要考查侯氏制碱法的生产原理及生产工艺、Cl的检验等。根据联合制碱法的生产原理，可知向食盐水中通入氨气是为了得到碱性溶液，以吸收更多的CO2，当CO2过量时发生反应：NH3H2OCO2=NH4HCO3，NH4HCO3NaCl=NaHCO3NH4Cl，当NaHCO3在煅烧炉中受热时分解：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，故X为CO2。要提高NaCl的利用率必须将过滤出NH4Cl的母
12、液循环利用。要检验Na2CO3中是否混有NaCl，只需向其溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成即可。8. 答案：(1)氯化铵和熟石灰 稀盐酸 (2)NH3 CO2 CO2在水中溶解度小，先通NH3至饱和，有利于NaHCO3析出 (3)B、C之间缺少止水夹；B装置应与大气相通，不能为密闭装置；通NH3的导管不应伸入液面以下(任填两种即可) (4)根据钠元素守恒，得关系式：2NaClNa2CO3，m(Na2CO3)53.0 g，则Na2CO3的产率为100%49.1%；NaHCO3在水中有较大的溶解度，未能全部沉淀出来 (5)NH4Cl、CO2解析：本题以侯氏制碱法的原理为切入点，分别考查药品的选用、操作过程分析、实验装置评价、化学计算、化工生产原理等。根据反应原理，实验操作过程为：先制得NH3(左边装置)和CO2(右边装置)，再将制得的气体依次通入饱和食盐水中即得碳酸氢钠晶体，再加热碳酸氢钠晶体就可以得到纯碱。