高中化学 第一单元 走进化学工业 1.3 纯碱的生产同步配套练习 新人教版选修2.doc

课题3纯碱的生产课时过关能力提升1与氨碱法比较,下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是()a.提高了原料利用率b.降低了生产成本c.减少了环境污染d.减轻了对设备的腐蚀解析：侯氏制碱法是将合成氨工业和制碱工业联合起来,保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高到了96%以上;nh4cl可作氮肥,避免了生成大量无用的cacl2;同时可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气co转化成co2,革除了caco3制co2这一工序,降低了生产成本,减少了对环境的污染。答案：d2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()a.naohb.k2co3c.na2co3d.nahco3解析：侯氏制碱法制备的是na2co3,俗称纯碱。答案：c31892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,不再生产nh3来循环使用d.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解析：工业制碱的原理涉及反应:nacl+nh3+co2+h2onahco3+nh4cl,2nahco3na2co3+co2+h2o。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2 mol nacl和1 mol co2。答案：c4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co2+nh3+h2o+naclnahco3+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: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()a.a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、结晶解析：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nahco3悬浊液,第步应将nahco3加热分解,以得到na2co3。答案：d5联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/aco23040bco2010续表选项通入气体温度控制/cnh33040dnh3010解析：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-nh4cl的析出。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。下列说法错误的是()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+h2onahco3+nh4cl2nahco3na2co3+h2o+co2b.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在制小苏打(nacl+co2+nh3+h2onahco3+nh4cl)的操作中,应在饱和食盐水中()a.先通入co2,达到饱和后再通入nh3b.先通入nh3,达到饱和后再通入co2c.co2和nh3同时通入d.以上三种方法都行解析：co2在nacl溶液中溶解度小,先通nh3使溶液呈碱性,通入足量的co2,生成大量的hnahco3晶体。答案：b8下列说法中错误的是()a.用联合制碱法制造纯碱和氯化铵,原料的利用率高,完全不必考虑环境保护的问题b.化工生产技术始终是在不断创新中发展,侯氏制碱法也还需要改进c.社会对纯碱的需求是纯碱生产技术创新发展的原动力d.纯碱生产技术的再创新需要多门学科、多种技术的协同作用解析：化工生产一般都会产生污染物,要科学地评价纯碱生产技术及其他化工生产技术。答案：a91791年,法国医生路布兰首先获得制碱专利,以食盐、浓硫酸、石灰石、煤为原料制碱,该方法分三步:用nacl与浓硫酸反应制na2so4:2nacl+h2so4(浓)na2so4+2hcl用焦炭还原na2so4制na2s:na2so4+2cna2s+2co2用硫化钠与石灰石反应制na2co3:na2s+caco3na2co3+cas下列说法正确的是()a.两步都是氧化还原反应b.只有第步是氧化还原反应c.该方法对生产设备基本没有腐蚀d.该方法成本较低解析：依据氧化还原反应是有化合价变化的反应可知,只有第步是氧化还原反应,故a错误,b正确;该生产中产生hcl,对生产设备酸蚀严重;该方法具有原料利用不充分、成本较高等特点,故c、d错误。答案：b101892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:nh3+h2onh3h2oco2后发生反应co2+oh-hh,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后的母液循环使用,提高nacl利用率;不生成cacl2。答案：(1)nh3+h2o+co2nh4hco3,nh4hco3+naclnh4cl+nahco3(2)h2co3酸性比盐酸弱,co2与nacl不反应(3)2nh4cl+caocacl2+h2o+2nh3(4)使nh4cl析出,可作氮肥;不生成cacl2;原料nacl利用率高11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)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是。(3)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。(4)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液d加入石灰水加热产生氨气。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为。(5)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(注明你的表达式中所用的有关符号的含义)。解析：(1)根据沉淀剂a的来源,可知a是cao。b的作用是用来除去加入的过量沉淀剂,为不引入新的杂质则选用na2co3。(2)氨化后的氯化钠溶液中通入co2酸化,因为在氨气的作用下会产生碳酸氢钠:nacl+nh3+h2o+co2nahco3+nh4cl,由于nahco3的溶解度较小,从溶液中析出。(3)滤液中含有nh4cl,cl-的检验通常是用硝酸酸化的agno3溶液,若能产生白色沉淀,即可证明cl-的存在。(5)设样品质量为m1,加热后固体质量为m2。2nahco3na2co3+co2+h2om16862xm1-m2x则nahco3的质量分数为w(nahco3)答案：(1)caona2co3(2)有晶体析出(或出现浑浊)碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大(3)nh4cl取少许溶液,加硝酸酸化,加硝酸银溶液,若有白色沉淀,证明该阴离子是氯离子(4)+h2o(5)w(nahco3)12工业上可用食盐和石灰石为主要原料,经不同的方法生产纯碱。请回答下列问题:(1)路布兰法是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料,在高温下进行煅烧,再浸取、结晶而制得纯碱。食盐和浓硫酸反应的化学方程式为;硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为(已知产物之一为cas)。(2)氨碱法的工艺如图所示,得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。氨碱法示意图图中的中间产物c是,d是(写化学式);装置乙中发生反应的化学方程式为。(3)联合制碱法是对氨碱法的改进,其优点是。解析：(1)食盐和浓硫酸反应可制取挥发性hcl:nacl+h2so4(浓)nahso4+hcl、nacl+nahso4na2so4+hcl或2nacl+h2so4(浓)na2so4+2hcl。na2so4、caco3和c在高温下反应,其中一种产物为cas,说明该反应为氧化还原反应,反应的产物中应有co气体:na2so4+caco3+4ccas+na2co3+4co。(2)由工艺流程图可知,nh4cl应与ca(oh)2反应生成cacl2并产生nh3,nh3通入nacl溶液中,d为nh3。乙中发生反应的化学方程式为nh3+co2+nacl+h2onahco3+nh4cl。答案：(1)nacl+h2so4(浓)nahso4+hcl、nacl+nahso4na2so4+hcl或2nacl+h2so4(浓)na2so4+2hclna2so4+caco3+4ccas+na2co3+4co(2)ca(oh)2nh3nh3+co2+nacl+h2onahco3+nh4cl(3)联合制碱法保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使氯化钠的利用率提高到96%以上;nh4cl可作氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气co转化成co2,革除了caco3制co2这一工序13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:nacl+nh3+co2+h2onahco3+nh4cl,2nahco3na2co3+co2+h2o。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26.0 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?。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