课题3 纯碱的生产知识点题库

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NH₃＋CO₂＋NaCl＋H₂O=NaHCO₃↓＋NH₄Cl，2NaHCO₃

Na₂CO₃＋H₂O↑＋CO₂↑ B . “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

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

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）沉淀池中发生的化学反应方程式是．
（2）写出上述流程中X物质的化学式．
（3）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．
（4）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．（填字母编号）
（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．

超细碳酸钙的应用非常广泛。下图为工业生产超细碳酸钙的流程图:

（1）反应池中发生反应的化学方程式为。
（2）将反应池中得到的固体过滤、洗涤、烘干，得到超细碳酸钙。判断固体是否洗净的操作是。
（3）实验小组在实验室中利用如图所示装置(部分夹持装置已略去) 模拟侯氏制碱法制纯碱。
实验步骤:
I.食盐精制: 粗盐(含少量Ca²⁺、Mg²⁺、SO₃^2-) 溶解，依次加入足量NaOH 溶液、溶液、溶液；过滤；加入盐酸调pH 至7。
II.转化: ① 将精制后的食盐溶液控制温度在30~35℃之间；不断搅拌，先后通入足量氨气和二氧化碳气体；保温，搅拌半小时；
②静置，过滤、洗涤、烘干，得到NaHCO₃晶体。
III. 制纯碱: 将制得的NaHCO₃放入坩埚中，在酒精灯上灼烧，冷却至室温，即得到纯碱。
已知各物质在不同温度下的溶解度见右表。
①B中应盛装。
②C装置中发生“转化”生成NaHCO₃ 的离子方程式是。
③“转化”过程中，温度控制在30~35℃之间的加热方式是；温度需控制在30~35℃之间的原因是。

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：

则下列叙述错误的是（）

A . A气体是CO₂ ， B气体是NH₃ 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

索氏制碱又称氨碱法，其主要生产流程如左下图:

（1）粗盐中常含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质离子，可依次加入NaOH、、、盐酸试剂来进行提纯。
（2）用化学方程式表示沉淀池中发生的反应为。
（3）氨碱法制得的纯碱样品中可能会含有MgCl₂杂质。现用量气法测定纯碱样品的纯度，(如右上图)如何检查该装置的气密性，称取m克样品装入Y型管左侧，量气管中液体应为(填字母)。
A.水
B.饱和食盐水
C.饱和碳酸钠溶液
D.饱和碳酸氢钠溶液
（4）若最后测得产生CO₂气体的体积为VL(标况下)，则样品中纯碱的纯度为。若最后读数时，发现水准管液面高于量气管(其他操作都正确)，则计算所得纯碱样品的纯度值(填“偏大”，“偏小”或“无影响”)。

1943 年，爱国实业家侯德榜发明了“联合制碱法”，以下是联合制碱法的简单流程：

（1）纯碱固体是(填“离子”、“分子”或“原子”)晶体。组成该物质的元素原子的半径从大到小依次为。
（2）写出反应(1)的化学反应方程式。
（3）操作 X 的名称。
（4）产品 A 的化学式是，由溶液 B 得到产品 A，需要在溶液 B 中通入 NH₃、冷冻、加食盐，其中通入 NH₃的作用是；
（5）工业生产的纯碱常会含少量 NaCl 杂质。现用重量法测定其纯度，步骤如下：
①称取样品 a(g)，加水溶解；

②加入足量的 BaCl₂ 溶液；

③过滤、、烘干、、称量。

④，最终得到固体 b(g)。

补全上述实验步骤；样品中纯碱的质量分数为(用含 a、b 的代数式表示)。

1942年，我国化工专家侯德榜以NaCl、NH₃、CO₂等为原料制得纯碱，他的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出贡献。

回答下列问题：

某探究活动小组欲在实验室中模拟制取纯碱，设计了Ⅰ、Ⅱ两种方案，并选择其一进行实验。

方案Ⅰ：(1)将足量CO₂通入饱和NaCl溶液中；(2)再在所得溶液中通入足量NH₃；(3)过滤；……。

方案Ⅱ：(1)将足量NH₃通入饱和NaCl溶液中；(2)再在所得溶液中通入足量CO₂；(3)过滤；……。

（1）部分实验装置如图所示。制取氨气的装置应选用(选填编号)。
（2）写出实验中获得碳酸氢钠的离子方程式
（3）灼烧碳酸氢钠需要(选填编号)。
a．蒸发皿 b.坩埚 c.烧杯 d.烧瓶 e．酒精灯
（4）选择的实验方案是(选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，说明选择的理由
（5）甲同学取少量产品完全溶于水，滴加稀硝酸2-3滴，再滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀生成，得出纯碱含杂质Cl^-的结论。乙同学认为甲的结论不一定正确，你认为乙同学的理由是。
（6）按下列流程处理母液(提取完碳酸氢钠后的滤液)可得到NH₄Cl。

通入NH₃的作用是(选填编号)。操作a是，操作b是。

a．增大NH₄⁺浓度，使NaHCO₃更多地析出

b.增大NH₄⁺浓度，使NH₄Cl更多地析出

c.使NaHCO₃转化为溶解度更大的Na₂CO₃ ，提高析出的NH₄Cl纯度

用如图所示的实验装置模拟侯氏制碱法的主要反应原理。下列说法正确的是（）

图片_x0020_100001

A . 侯氏制碱法中可循环利用的气体为NH₃ B . 反应后冷却，瓶中析出的晶体主要是纯碱 C . 为吸收剩余的NH₃ ， c中应装入碱石灰 D . 先从a管通入NH₃ ，再从b管通入CO₂

以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图：

图片_x0020_100013

则下列叙述错误的是（）

A . A气体是NH₃ ， B气体是CO₂ B . 侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异 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

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 . K₂CO₃ C . Na₂CO₃ D . NaHCO₃

下列说法正确的是（）

A . Fe与水蒸气高温下反应生成Fe(OH)₂和H₂ B . 铜长期置于潮湿的空气中会与空气反应生成Cu₂(OH)₂CO₃ C . Na可以从硫酸铜溶液中置换出铜单质 D . 侯氏制碱法原理是向氯化钠饱和溶液中先通CO₂ ，再通NH₃

我国化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法的化学原理是将二氧化碳通入氨水的氯化钠饱和溶液中，其化学反应方程式为：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl。在实验室中利用上述原理从反应所得溶液中分离出碳酸氢钠晶体，应选用下列装置中的( )

A .

B .

C .

D .

化学家的研究和发明极大的推动了人类文明的进步。改善了索尔维制碱法，发明了将纯碱工艺与合成氨工艺联合起来的中国科学家是（）

A . 侯德榜 B . 屠呦呦 C . 张青莲 D . 徐光宪

下列关于科学家及其提出学说与贡献的叙述错误的是（）

A . 1869年，俄国化学家门捷列夫制出了第一张元素周期表 B . 我国化学家侯德榜制碱法的最终产物是纯碱(Na₂CO₃) C . 舍勒发现了氯气，并将这种气体的组成元素命名为chlorine D . 卢瑟福根据α粒子散射现象，提出了带核的原子结构模型

化学与生活密切相关，下列叙述中正确的是（）

A . 自来水厂常用明矾作消毒杀菌剂 B . 侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异 C . 为测定“84消毒液”的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可 D . 生产口罩的无纺布材料是聚丙烯产品，属于天然高分子材料

化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO₃ ，进一步处理得到产品Na₂CO₃和NH₄Cl，实验流程如图：

回答下列问题：

（1）从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO₃ ，正确的连接顺序是(按气流方向，用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或。
A． B． C． D． E.
（2） B中使用雾化装置的优点是。
（3）生成NaHCO₃的总反应的化学方程式为。
（4）反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO₃和滤液：
①对固体NaHCO₃充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na₂O₂ ， Na₂O₂增重0.14g，则固体NaHCO₃的质量为g。

②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)+NH₄Cl(aq)→NaCl(aq)+NH₄Cl(s)过程。为使NH₄Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH₄Cl溶解度曲线，需采用的操作为、、洗涤、干燥。
（5）无水NaHCO₃可作为基准物质标定盐酸浓度.称量前，若无水NaHCO₃保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果___(填标号)。

A . 偏高 B . 偏低不变

纯碱是重要化工产品，侯氏制碱法是由我国著名化学家侯德榜所创立，打破了欧美对制碱业的垄断。其简化工艺流程如下图：

回答下列问题：

（1）高温下“水煤气变换”可制取合成氨的原料气体（填化学式）；沉淀池中反应的化学方程式为，该反应是否符合复分解反应发生的条件？（填“是”或“否”）
（2）流程中的操作 $\text{[math]}$ 为；“副产品”为（填化学式）。
（3）流程中可循环利用的物质有。
（4）产品中可能混有杂质 $\text{[math]}$ ，设计实验检验。

（1） I.某化学兴趣小组采用如下图所示装置研究NaHCO₃分解的CO₂与Na₂O₂反应。
完成下列填空：
画出乙中实验装置图，并标出相应试剂。
（2）装置丙中仪器名称是，其中反应的化学方程式是，该反应中氧化剂与还原剂的质量比为。
（3）装置丁中NaOH溶液的作用是，装置戊中澄清石灰水的作用是。
（4） II.NaHCO₃俗称小苏打，工业上可由通过侯氏制碱法制取(又称联合制碱法，由我国近代著名的化工学家侯德榜发明)。
写出侯氏制碱法中生成NaHCO₃的离子方程式。操作时，往饱和食盐水中先通入气体，原因是。
（5）在密闭容器中投入一定量的Na₂O₂和NaHCO₃ ，在300℃下充分反应。若残留固体为纯净物，则起始时 $\text{[math]}$ 应满足的条件是。

我国化学家侯德榜发明的联合制碱法，对世界制碱工业的发展起了重要作用。联合制碱法的主要工艺流程如图所示。

下列说法错误的是（）

A . ①、②、③涉及的操作中只有一次是过滤 B . 流程中产生的 $\text{[math]}$ 可循环使用 C . 溶液B中一定含有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ D . 整个制碱过程中都没有单质生成

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