纯碱的制取 知识点

以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料来制取纯碱。先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水,再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液。其化学反应原理是:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl ,经过滤、洗涤得到的NaHCO3,再加热煅烧制得纯碱产品,方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。

纯碱的制取 知识点题库

如图是工业上采用氨碱法生产纯碱的流程图:

上述过程的化学原理为:

NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3+NH4Cl

2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2

请回答下列问题:

(1)氨溶于水后会与水反应生成一水合氨(NH3•H2O),我们从酸碱反应的角度知道:在用氨碱法生产纯碱过程中,先向饱和食盐水中通入氨气,制成饱和氨盐水,再向其中通过二氧化碳,其原因是

(2)氨盐水吸收二氧化碳后生成的碳酸氢钠和氯化铵,首先结晶析出的物质是碳酸氨钠,其原因是

(3)1926年,我国化学家侯德榜创立了更先进的联合制碱法,即向滤出碳酸钠晶体后的氯化铵溶液中加入食盐,使其中的氯化铵单独结晶析出,用作化肥中肥.同学们看见几株小树叶片变黄,从施肥角度分析,这些小树能否施用该化肥(填“能”或“不能”).

“NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl”是著名的”侯氏制碱法“的重要反应. 下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解.其中不正确的是(  )

A . 甲同学说:该条件下NaHCO3的溶解度较小 B . 乙同学说:NaHCO3不是纯碱 C . 丙同学说:析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵和氯化钠 D . 丁同学说:从该反应生成的NaHCO3可以加热制取纯碱
下列有关氨碱法与侯氏制碱法的说法错误的是(  )


A . 这两种方法都利用了不同物质的溶解能力不同进行分离 B . 侯氏制碱法比氨碱法制碱的工艺更绿色环保 C . 所用盐水都是除去杂质后的精盐水 D . 其产品纯碱是一种用途广泛的碱

我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”(流程简图如图),促进了世界制碱技术的发展.下列有关说法正确的是(  )


A . 沉淀池中的反应物共含有八种元素 B . 过滤得到的“母液”中一定只含有两种溶质 C . 图中X可能是氨气 D . 通入氮气的作用是使溶液呈碱性,促进二氧化碳的吸收,更多地析出沉淀

我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”(流程简图如图),促进了世界制碱技术的发展.下列有关说法正确的是(  )


A . 沉淀池中的反应物共含有七种元素 B . 过滤得到的“母液”中一定只含有两种溶质 C . 图中X可能是氨气 D . 通入氨气的作用是使溶液呈碱性,促进二氧化碳的吸收,更多地析出沉淀
我国化学家侯德榜的“联合制碱法”工艺简洁效率高.其主要反应如下:

①NH3+H2O+CO2═NH4HCO3②NaCl(饱和)+NH4HCO3═NH4Cl+NaHCO3↓③2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑下列说法不正确的是(  )


A . ①反应是化合反应,②反应是置换反应 B . ③反应过程中碳元素的化合价没发生改变 C . ③反应后的H2O和CO2可以被循环使用 D . 反应结束后,只得到一种产物Na2CO3
我国制碱工业的先驱﹣﹣侯德榜探索发明了“侯氏制碱法”,其生产过程涉及的主要化学反应如下:

①NH2+CO2+X=NH4HCO3

②NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3

③2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2

请回答下列问题:

  1. (1) 反应①中X的化学式为
  2. (2) 除去混在Na2CO3粉末中少量的NaHCO3的方法是
  3. (3) 工业纯碱中含有氯化钠,取55g工业纯碱,向其中加入269.5g稀盐酸,恰好完全反应,生成22g二氧化碳,求:

    ①工业纯碱中碳酸钠的质量分数.(计算结果保留到0.1%)

    ②反应后溶液中溶质的质量分数.

下列说法正确的是(   )
A . 实验室用块状石灰石和稀硫酸制二氧化碳 B . 实验室用高锰酸钾分解制氧气 C . 电解水获得氢气和氧气的体积比为1:2 D . 工业上用烧碱制备纯碱
下列叙述与事实或实验规则不符的是(   )
A . 房屋着火时用高压水枪灭火 B . 侯德榜联合制碱法制得的“碱”是Na2CO3 C . 取用固体药品,未说明用量的,只需盖满试管底部 D . 在电解水实验在,玻璃管上方产生的H2和O2的体积比约为1:2
海洋中蕴含丰富的资源.
  1. (1) 海水淡化是解决淡水资源不足的重要方法,下列方法中,可以使海水淡化的是       (填字母序号);
    A . 滤纸过滤 B . 吸附 C . 沉降 D . 蒸馏
  2. (2) 从海水中提炼出来的重水(D2O)可作原子能反应堆中的减速剂和传热介质,重水中重氢原子(D)的相对原子质量是2,则重水中氧元素的质量分数为
  3. (3) 利用海水制取纯碱和金属镁的流程如图所示,试回答问题:

    ①1925年我国化学家创立了联合制碱法,促进了世界制碱技术的发展,其第Ⅲ步反应的化学方程式为

    ②步骤Ⅴ中所加试剂是

工业上采用氨碱法生产纯碱,主要流程如下图,请据图回答相关问题。
  1. (1) 氨碱法生产所得产品为纯碱,向纯碱水溶液中滴入无色酚酞试液显色。
  2. (2) 从步骤①提取粗盐常用(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)方法。
  3. (3) 从酸碱反应的角度分析,步骤④中通入氨气的作用是
  4. (4) 步骤⑤所得的碳酸氢钠在生产和生活中有许多重要用途,请写出它的一种用途
  5. (5) 步骤⑥中发生反应的化学方程式为,该反应类型属于反应。
  6. (6) 工业产品中往往含有一些杂质,用“氨碱法”制得的纯碱含有少量氯化钠。为了测定该产品中碳酸钠的纯度,进行以下实验:取16.5g纯碱样品放入烧杯中,将烧杯放在电子天平上,再把150g稀盐酸(足量)加入样品中,观察读数变化如下表所示:

    时间/s

    0

    5

    10

    15

    读数/g

    215.2

    211.4

    208.6

    208.6

    请你据此分析计算:

    ①实验中产生二氧化碳的质量为

    ②该产品中碳酸钠的质量分数 (写出计算过程,结果精确到0.1%)

我国著名的化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”,是向饱和食盐水中通入过量氨气,再通入过量的二氧化碳,即可析出 NaHCO3 固体,将其加热得到纯碱。其原理流程如下 图所示:


  1. (1) 操作Ⅲ的名称是
  2. (2) 氨气极易溶于水,向饱和食盐水通入氨气可得到饱和食盐水和氨水的混合盐水(称为 氨盐水)。氨盐水比食盐水更容易吸收二氧化碳,其原因是
  3. (3) 写出制取碳酸氢钠的化学方程式
下列有关熟石灰的说法中错误的是(   )
A . 熟石灰又称为消石灰、其水溶液叫做石灰水 B . 熟石灰与纯碱反应可以制取烧碱 C . 熟石灰可以用生石灰与水反应制取 D . 熟石灰的溶解度随着温度的升高而增大
我国制碱工业的先驱侯德榜发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法,为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献,其生产工艺流程示意图如图:

(查阅资料)粗盐中含有CaCl2、MgCl2等可溶性杂质。

  1. (1) 粗盐水精制的过程中先加过量的NaOH溶液,发生反应的化学方程式是;再加入过量的碳酸钠溶液,其目的是除尽(填名称)。
  2. (2) 煅烧后的产物X 是一种盐,写出其化学式:
  3. (3) Y是滤液中的主要成分,可作氮肥,但不能与碱性物质混合施用,原因是
  4. (4) 该流程中可用于循环使用的物质有氨气和(填名称)。
某制碱工厂以粗盐为原料制纯碱,部分工艺流程如下:

有关说法正确的是()

A . 流程I中加入三种溶液的顺序不能调整 B . 按流程I所加溶液的顺序除杂,过滤后得到三种沉淀 C . 流程Ⅱ通入氨气的作用是使溶液呈碱性,促进二氧化碳的吸收 D . 流程Ⅲ中发生反应的化学方程式为NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2
我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”其模拟流程如下:

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[小资料]

I .贝壳的主要成分是CaCO3;

II.通常情况下,1体积水中大约能溶解700体积氨气,1体积水中大约能溶解1体积二氧化碳;

Ⅲ.饱和食盐水中发生的主要反应为 (NaHCO3由于饱和后析出,变成沉淀)。

  1. (1) 过程②中主要操作的名称是
  2. (2) 为了提高产率,往饱和食盐水中通入气体时,你认为应该先通入NH3后通入CO2 , 你的理由是
  3. (3) 上述流程中可以循环利用的物质是(填化学式)。
某化学小组对碳酸氢钠和碳酸钠的制备与性质产生兴趣,他们了解到下列化学史及相关信息:

Ⅰ.索尔维法的原理:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

Ⅱ.氨气(NH3)是一种有刺激性气味、极易溶于水的碱性气体。

Ⅲ.Na2CO3与HCl的反应分步进行,首先发生反应: Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl

  1. (1) 我国化学家侯德榜在吕布兰法和素尔维法的基础上创立了先进的侯氏制碱法,基本消除废弃物的排放,同时生产NaHCO3和NH4Cl。

    实验室检验氯化铵中含有铵根离子的方法是:取样,加入氢氧化钠溶液,在酒精灯上微热,再将试纸放在试管口,变蓝,则证明含有铵根。

  2. (2) (实验目的)利用如图所示装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠,进而制得碳酸钠。

    (实验设计)

    步骤1:关闭K1打开K2使氨气进入装置C,调节气流速率,待装置C中气流平稳后,打开K1通入CO2

    步骤2:待装置C的锥形瓶内出现较多固体时,关闭K2停止通NH3 , 一段时间后,关闭K1停止通CO2

    步骤3:将锥形瓶内反应后的混合物过滤、洗涤、低温干燥,即得碳酸氢钠固体。

    步骤4:将所得碳酸氢钠固体加热制取碳酸钠。

    (表达交流)

    ①装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl,反应的化学方程式为

    ②装置C锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是(填序号)。

    A 用于添加饱和食盐水

    B 平衡气压

    C 冷凝回流

    ③步骤2中关闭K2停止通NH3后,还要继续通一段时间CO2 , 其目的是

    ④步骤3中“低温干燥”的原因是

  3. (3) (反思评价)

    有同学认为应该在C的长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花,理由是

  4. (4) (延伸拓展)

    以前实验室制备纯碱(Na2CO3)的主要步骤为:将饱和NaCl溶液倒入烧杯加热,控制30~35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕,保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质、抽干,转入蒸发皿中灼烧得Na2CO3固体.

    四种盐在不同温度下的溶解度表:(留100g水)

    温度溶解度

    0℃

    10℃

    20℃

    30℃

    40℃

    50℃

    60℃

    100℃

    NaCl

    35.7

    35.8

    36.0

    36.3

    36.6

    37.0

    37.3

    39.8

    NH4HCO3

    11.9

    15.8

    21.0

    27.0

    -

    -

    -

    -

    NaHCO3

    6.9

    8.1

    9.6

    11.1

    12.7

    14.5

    16.4

    -

    NH4Cl

    29.4

    33.3

    37.2

    41.4

    45.8

    50.4

    55.3

    77.3

    ①静置后只析出NaHCO3晶体的原因

    ②过滤所得母液中含有NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3 , 加入适当试剂并作进一步处理,使(填化学式)循环使用,回收得到NH4Cl晶体。

  5. (5) 分别取碳酸氢钠4.2g和碳酸钠5.3g放入相同大小的锥形瓶中,分别在密闭条件下加入相同质量、相同浓度的盐酸(足量)。在相同的条件下,测量出生成气体的体积,得到时间-体积关系曲线图应为

我国制碱工业的先驱﹣﹣侯德榜探索发明了“侯氏制碱法”,其生产过程涉及的主要化学反应如下:

①NH3+CO2+H2O═NH4HCO3

②NH4HCO3+NaCl═NH4Cl+NaHCO3

③2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2

下列说法错误的是(    )

A . 反应①先通NH3再通CO2 , 目的是为增加产率 B . NaCl可用于消除公路上的积雪 C . 反应②结束后所得溶液中只有一种溶质 D . 若Na2CO3混有NaHCO3 , 可用加热的方法除去
酸、碱、盐在生产生活中具有广泛的用途。
  1. (1) 化学实验室有失去标签的稀硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、氯化钡五瓶无色 溶液,现将其任意编号:A、B、C、D、E,然后两两组合进行实验,其部分现象如下表(微溶物视为可溶物):

    实验

    A+B

    A+C

    A+D

    B+C

    现象

    产生气体

    产生沉淀

    产生沉淀

    产生沉淀

    ①写出溶液 B、C 中溶质的化学式: B,C

    ②写出溶液 A 与 D 反应的化学方程式

  2. (2) 我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”,其主要化学原理:

    NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+X; 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑等;

    回答下列问题:

    ①X 的化学式为

    ②将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物10g 充分加热至质量不再改变,冷却,称量剩余固体 质量为 6.9g,则原混合物中碳酸钠和碳酸氢钠的质量比为(写最简比)。

我国化学家侯德榜所创立的侯氏联合制碱法,既提高了原料利用率,又“变废为宝”,降低了生产成本,促进了世界制碱技术的发展。侯氏联合制碱法的部分工艺流程如下:

已知:①;②

  1. (1) 粗盐水中主要含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2三种可溶性杂质,工业上常用加入稍过量的溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液及适量的盐酸等除杂、精制。
  2. (2) Ⅱ中发生反应的化学方程式为
  3. (3) 氯化铵属于化肥中的,不采用蒸发结晶的方法得到氯化铵晶体的原因是
  4. (4) 该流程中可循环利用的物质是水、