1、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()AKHCO3溶解度较大BKHCO3溶解度较小CK2CO3溶解度较大DK2CO3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浓度较大时便析出NaHCO
2、3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Na2CO3CO2H2O=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
3、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.CO23040 B.CO2010 C.NH33040 D.NH3010 解析：由题图可知，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NH，这些都有利于NH4Cl的析出和NaHCO3的溶解。答案：D5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
4、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、硝酸工业中，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98.3%的浓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：D6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。下列说法不正确的是()A“联合制碱法”和“氨碱法”的化学反应原理中都有下列化学反应NH3CO2NaClH2O=NaHCO3NH4Cl2NaHCO3Na2CO3H2OCO2B“联合制碱法”生产中有氨的循环利用工艺C“氨碱法”生产中有
5、氨的循环利用工艺D“联合制碱法”和“氨碱法”都有一定的局限性解析：“氨碱法”将NH4Cl和Ca(OH)2再反应，使NH3循环利用；“联合制碱法”是制得纯碱和副产品氯化铵。答案：B7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
6、要过程有溶解、蒸发、结晶解析：“侯氏制碱法”是中学阶段常研究的四大工业生产知识之一，主要应注重对其反应原理的理解。它是先制得氨化的饱和食盐水，再往其中通入CO2(即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，先将溶液氨化后，吸收CO2的效果更好)，第步即得到NaHCO3悬浊液，第步应将NaHCO3加热分解，以得到Na2CO3。答案：D81892年，比利时人索尔维以NaCl、CO2、H2O、NH3为原料生产Na2CO3，叫索尔维法。其主要步骤是：(1)在NH3饱和的NaCl溶液中通入CO2制得NaHCO3；(2)再将NaHCO3
7、焙烧制得纯碱，CO2循环使用；(3)在析出小苏打的母液中加入生石灰，生成的NH3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NH4Cl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CO2的两步反应方程式为_。(2)不能在NaCl溶液中通入CO2制NaHCO3的原因是_。(3)析出小苏打的母液中加入生石灰的反应方程式是_。(4)“侯氏制碱法”与“索尔维法”相比，其优点是_。解析：通入氨气后，氨气在水溶液中发生反应：NH3H2ONH3H2ONHOH；再通入CO
8、2后发生反应CO2OHHCO，可以使溶液中HCO的浓度变大，由于NaHCO3溶解度较小，所以可析出NaHCO3晶体；母液中含有NH4Cl，加入生石灰可生成NH3和CaCl2。副产品NH4Cl可用作肥料；析出NH4Cl的母液循环使用，提高NaCl利用率；不生成CaCl2。答案：(1)NH3H2OCO2=NH4HCO3，NH4HCO3NaCl=NH4ClNaHCO3(2)H2CO3酸性比盐酸弱，CO2与NaCl不反应(3)2NH4ClCaO=CaCl2H2O2NH3(4)使NH4Cl析出，可作氮肥；不生成CaCl2；原料NaCl充分利用9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
9、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：原子利用率(%)_。解析：(4)小题，联合制碱法的反应式为NH3CO2H2ONaCl=NaHCO3NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，总反应可看作是：2NH32NaClCO2H2O=Na2CO32NH4Cl，所
10、以，原子利用率(%)100%100%答案：(1)2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O(2)NH3CO2H2ONaCl(饱和)=NaHCO3NH4Cl2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(3)“氨碱法”的CO2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”的CO2来源于合成氨工业的废气(4)100%10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
11、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：_。解析：(1)粗盐中含 Ca2、Mg2，加入石灰乳或 CaO 可除去 Mg2，再加入Na2CO3除出Ca2，因此A为 Ca(OH)2或 CaO，B为 Na2CO3。(3)碳酸化即向氨的饱和 NaCl 溶液中通入过量 CO2，可析出 NaHCO3晶体。反应中由于 Na2CO3的溶解度大于 NaHCO3的溶解度，因此不会析出 Na2CO3晶体。(4)过滤除去 NaHCO3，滤液D的主要成分为 NH4Cl，要检验Cl应选用AgNO3溶液和稀硝酸。(5)NH4Cl 溶液与石灰水的反应为：NHOHNH3H2O答案：(1)Ca(OH)2 或 CaONa2CO3(2)溶解过滤蒸发过滤(3)有晶体析出(或出现浑浊)碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大(4)NH4Cl取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子(5)NHOH=NH3H2O防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀(6)w(NaHCO3)