课题3 纯碱的生产知识点题库

下列说法正确的是（）

A . 联合制碱法的优点是减少了对设备的腐蚀 B . 工业生产硫酸时，用98%硫酸的来吸收三氧化硫，可以避免形成酸雾并提高吸收率 C . 合成氨是天然固氮的方法之一 D . 碳酸钠俗称小苏打，甲烷是一种清洁能源

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．

（2）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（2）中灼烧的时间较短，NaHCO₃将分解不完全，该小组对一份加热了t₁min的NaHCO₃样品的组成进行了以下探究．取加热了t₁min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t₂min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）．

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↓+NH₄Cl ①

2NaHCO₃═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．

（2）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：．

工业上制取冰晶石（Na₃AlF₆）的化学方程式如下：2Al（OH）₃+12HF+3Na₂CO₃=2Na₃AlF₆+3CO₂↑+9H₂O，根据题意完成下列填空：

（1）在上述反应的反应物和生成物中，属于非电解质分子的电子式为．过量该物质与偏铝酸钠溶液反应的离子方程式为．
（2）反应物中有两种元素在元素周期表中位置相邻，下列能判断它们的金属性或非金属性强弱的是（选填编号）．
a．气态氢化物的稳定性 b．最高价氧化物对应水化物的酸性
c．单质与氢气反应的难易 d．单质与同浓度酸发生反应的快慢
（3）反应物中某些元素处于同一周期．它们最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为．
（4） Na₂CO₃俗称纯碱，属于化合物（填离子“离子”、“共价”）．工业上侯氏制碱法的原料是．

Na₂CO₃的制取方法及综合探究

（1）我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，其生产流程可简要表示如下：
①向饱和食盐水中依次通入足量的NH₃、CO₂（氨碱法），而不先通CO₂再通NH₃的原因是
②从生产流程图可知，可循环利用的物质是
③写出沉淀池中、煅烧炉中反应的化学方程式
（2）如何用CO₂和50mL 2mol•L^﹣¹NaOH溶液制取50mL 1mol•L^﹣¹Na₂CO₃溶液？
①写出简要的实验步骤
②写出有关反应的化学方程式．

联碱法（侯氏制碱法）和氨碱法的生产流程简要表示如下图：

（1）沉淀池中发生反应的化学方程式为；
（2） X是，Y是（填化学式）；
（3）从理论上分析，在氨碱法生产过程中（填“需要”、“不需要”）补充氨气，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）根据联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程推测，所得结论正确是；
a．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小 b．通入氨气目的是使氯化铵更多析出
c．加入食盐细粉目的是提高Na⁺的浓度，促进碳酸氢钠结晶析出
（5）相比于氨碱法，指出联碱法的一项优点．

“索尔维制碱法”工艺流程如图所示，请回答下列问题：

（1）合成氨工业生产中所用的α﹣Fe催化剂的主要成分是FeO和Fe₂O₃ ，若某α﹣Fe催化剂中FeO和Fe₂O₃的物质的量相等，则其中Fe²⁺与Fe³⁺的物质的量之比为；
（2）向饱和NaCl溶液中先通入气体，效果更好．反应制得NaHCO₃沉淀和NH₄Cl溶液的化学程式为
（3）索尔维制碱法除了得到纯碱外，还会产生一种废渣．侯氏制碱法在此工业上改进，不再使用CaCO₃制备CO₂ ，而是在制备NH₃的过程中制得CO₂ ，则侯氏制碱法在得到纯碱的同时还制得了，此物质在农业上的用途是．

我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，其生产流程可简要表示如图1所示：

请回答下列问题：

（1）往饱和食盐水中通入足量的NH₃、CO₂ ，先通．
（2）从生产流程图可知，可循环的物质是．
（3）写出生产流程中的化学方程式．
（4）为了检验含有NaHCO₃杂质的Na₂CO₃产品的纯度，现将W₁g产品加热到恒重，其质量为W₂g，则该产品的纯度（质量分数）是图2中的．

下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是（）

①金属钠投入FeCl₃溶液中

②少量Ca(OH)₂投入过量NaHCO₃溶液中

③向饱和Na₂CO₃溶液中通入足量CO₂

④向AlCl₃溶液中滴入NaHCO₃溶液

⑤过量NaOH溶液和明矾溶液混合

A . ②③④ B . ①②④ C . ①②③ D . ③④⑤

纯碱是一种非常重要的化工原料，在玻璃、肥料、合成洗涤剂等工业中有着广泛的应用。工业上“侯氏制碱法”以NaCl、NH₃、CO₂及水等为原料制备纯碱，其反应原理为：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl。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）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：。
（3）该工艺流程中可回收再利用的物质是。
（4）产品纯碱中含有碳酸氢钠，如果取m₁kg纯碱加热分解后剩余固体质量为m₂kg，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：。

下列说法错误的是（）

A . 门捷列夫根据元素的性质随着相对原子质量递增呈现周期性变化规律，制出了第一张元素元素周期律 B . 侯氏制碱法的原理是将CO₂通入氨的NaCl饱和溶液中，使NaHCO₃析出，NaHCO₃受热分解生成Na₂CO₃ ， NaHCO₃和Na₂CO₃在食品工业上都有着广泛的应用 C . 石灰乳与海水混合，过滤得Mg（OH）₂ ，将其溶于盐酸，再蒸发结晶得到MgCl₂ ，电解熔融MgCl₂可得到金属镁 D . 工业炼铁、从海水中提取镁、制玻璃、水泥过程中都需要用到石灰石

（1） Ⅰ.现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如图：

已知NaHCO₃在低温下溶解度较小。

反应Ⅰ的化学方程式为。
（2）处理母液的方法：向母液中加入石灰乳，反应的化学方程式为，目的是使循环利用。
（3） Ⅱ.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所示装置制取NaHCO₃ ，然后再将NaHCO₃制成Na₂CO₃。

装置丙中冷水的作用是；由装置丙中产生的NaHCO₃制取Na₂CO₃时，需要进行的实验操作有、洗涤、灼烧。
（4）若灼烧的时间较短，NaHCO₃将分解不完全，该小组对一份加热了t₁min的NaHCO₃样品的组成进行了以下探究。取加热了t₁min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所示。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的物质的量分别是mol、mol。

下列物质转化路线符合工业生产实际的是（）

A . $\text{[math]}$ B . 淀粉 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . 饱和NaCl溶液 $\text{[math]}$ NaHCO₃晶体

我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，为世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如下图所示(部分物质已略去)。

（1） ①～③所涉及的操作方法中，包含过滤的是 (填序号)。
（2）根据上图，将化学方程式补充完整： NH₃ + CO₂ ++ = NaHCO₃↓+ NH₄Cl
（3）煅烧NaHCO₃固体的化学方程式是。
（4）下列说法中，正确的是_____ (填字母)。

A . CO₂可循环使用 B . NH₄Cl副产物可用作肥料 C . 溶液B中一定含有Na⁺、NH $\text{[math]}$ 、Cl^-

（5）同学们将Na₂CO₃和NaHCO₃固体分别配制成0.5 mol·L^-1的溶液，设计如下方案并对反应现象作出预测：

实验方案	预测现象	预测依据
操作1：向2 mLNa₂CO₃溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L^-1CaCl₂溶液	有白色沉淀	Na₂CO₃溶液中的CO $\text{[math]}$ 浓度较大，能与CaCl₂发生反应(写离子方程式)
操作2：向2 mLNaHCO₃溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L^-1CaCl₂溶液	无白色沉淀	NaHCO₃溶液中的CO $\text{[math]}$ 浓度很小，不能与CaCl₂反应

下列关于物质制备的说法正确的是（）

A . 可用电解饱和食盐水的方法制取金属钠 B . 工业上主要用Na₂O和H₂O反应制取NaOH C . 工业上用氯气与澄清石灰水反应制取漂白粉 D . 侯氏制碱法的原料有食盐、氨、二氧化碳，最终制得碳酸钠

侯德榜为我国的制碱工业做出了突出贡献。侯氏制碱法流程如下：

下列说法不正确的是（）

A . 精制饱和食盐水的操作依次为：取样、溶解、沉淀、过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干 B . 该生产工艺制得纯碱的同时也得到了化学肥料 C . 吸氨操作的目的是把溶液中的碳酸氢盐转化为碳酸盐并增大铵根离子的浓度 D . 盐析环节中加入NaCl，对析出氯化铵起到了促进作用

化学在人类社会的可持续发展中发挥着重要作用。下列说法错误的是（）

A . 中国深海载人潜水器“蛟龙号”使用的氮化硅陶瓷发动机属于新型无机非金属材料 B . 大力发展新能源汽车，如混合动力汽车、电动汽车等，可以减少碳、氮氧化物的排放 C . 在葡萄酒中添加SO₂可以使其保持较好的品质，SO₂是可以大量广泛使用的食品添加剂 D . 用侯德榜制碱法制取的Na₂CO₃可以广泛用于纺织、造纸、玻璃等行业

我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，对世界制碱工业做出了巨大贡献.联合制碱法的主要过程如图所示(部分物质已略去)

（1） ①~③所涉及的操作方法中，包含过滤的是(填序号)。
（2）根据上图，写出①中发生反应的化学方程式：。
（3）下列说法中，正确的是(填字母)。
a. $\text{[math]}$ 可循环使用
b.副产物 $\text{[math]}$ 可用作肥料
c.溶液B中一定含有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$
（4）除去 $\text{[math]}$ 粉末中混有的少量小苏打的方法是，所涉及的反应的化学方程式为。
（5）若制出的纯碱样品中含有的杂质只有NaCl。
①检验用该纯碱样品配制的溶液中含有 $\text{[math]}$ 的方法是。
②向m g纯碱样品中加入足量的 $\text{[math]}$ 溶液，沉淀经过滤、洗涤、干燥，称其质量为b g。则该纯碱样品的纯度(质量分数)为(用m、b 来表示)。

化学与生产、生活、社会发展息息相关，下列有关说法正确的是（）

A . 侯氏制碱法的工艺流程中应用了物质溶解度的差异 B . 5G技术中使用的光导纤维不与任何酸碱反应 C . 香云纱染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物 D . 我国古代“灌钢法”的原料之一赤铁矿的主要成分为FeO

利用碳捕捉技术进一步将二氧化碳转化成各种附加值的化工产品，是当下科学研究的热点之一、

（1）早期人们常用碱液来吸收二氧化碳，生产各类碳酸盐产品。我国科学家侯德榜先生首创的“向饱和NaCl溶液中先后通入过量的氨气和 $\text{[math]}$ 制得小苏打和氯化铵，再通过煅烧小。苏打生成纯碱”，称为“侯氏制碱法”。请写出生成小苏打的化学反应方程式。
（2） 2021年我国科学家在国际上首先实现了从二氧化碳到淀粉的全人工合成，其原理是利用新型电化学催化装置实现二氧化碳转化为醋酸(如图所示)，再经过生物发酵技术转化为淀粉。该装置中阴极的电极反应式为。
（3）我国科学家王亮在 $\text{[math]}$ 合成燃料 $\text{[math]}$ 的催化剂选择方面取得了重大突破，其反应原理如下： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ， T℃时，将 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 充入体积为2L的恒容密闭容器中发生如上反应，10min后反应达到平衡，此时容器内的压强变为起始的 $\text{[math]}$ 。
①T℃时，该反应的平衡常数 $\text{[math]}$ ，0～10min内 $\text{[math]}$ 的平均反应速率 $\text{[math]}$ ；
②下列情形能表示该反应达到平衡状态的有(填正确答案标号)；
A．容器内混合气体的平均摩尔质量不再改变
B．容器内气体的密度不再改变
C． $\text{[math]}$ 的体积分数保持不变
D． $\text{[math]}$ 的值保持不变
E． $\text{[math]}$
③在T℃时，为了提高 $\text{[math]}$ 的转化率可以采取的措施有：等比例增加 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的物质的量或(任填一种)。

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