河南省罗山高中高三化学二轮复习 考点突破42 纯碱的生产（含解析）.doc

纯碱的生产1、关于浓h2so4与cu反应的叙述正确的是()a.在反应中,浓h2so4只表现出氧化性b.此反应属于复分解反应c.在反应中,浓h2so4既表现出氧化性,又表现出酸性d.每1 mol铜参加反应就有2 mol h2so4被还原,同时生成2 mol so2【答案】c【解析】该反应的化学方程式为:cu+2h2so4(浓)cuso4+so2+2h2o,分析反应前后元素化合价的变化可知:浓h2so4既表现出氧化性,又表现出酸性,该反应为氧化还原反应,在该反应中,每2 mol h2so4参加反应只有1 mol h2so4被还原。2、用含有cacl2、mgcl2、na2so4 等可溶性杂质的食盐水制纯食盐水，其实验步骤有： 加入稍过量的na2co3溶液； 加入稍过量的naoh溶液； 加入稍过量的bacl2 溶液；滴入稀盐酸至无气泡产生； 过滤。 正确的操作顺序是（ ）abc d【答案】a 3、化合物丙由如下反应得到 丙的结构简式不可能的是 （ ）a.ch3ch2chbrch2br b. ch3ch(ch2br)2c.ch3chbrchbrch3 d.（ch3）2cbrch2br【答案】b 4、要使工业废水中的重金属离子pb2沉淀，可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂，已知pb2与这些离子形成的化合物的溶解度如下：化合物pbso4pbco3pbs溶解度/g1.031041.811071.841014由上述数据可知，选用的沉淀剂最好为（ ）a硫化物 b硫酸盐 c碳酸盐 d以上沉淀剂均可【答案】a 5、对于反应4nh3+5o2=4no+6h2o，下列为四种不同情况下测得的反应速率，其中能表明该反应进行最快的是（ ）a. v (nh3) = 0.2 mol/(ls) b. v (o2)= 1.4mol/(lmin)c. v (h2o) = 0.25 mol/(ls) d. v (no) =9 mol/(lmin)【答案】a 6、反应4a(g)+3b(g)=2c(g)+d(g)，2min后b的浓度减小0.6 moll。下列对该反应速率的说法不正确是( ) a.用b、c、d分别表示反应的速率，其比值是3：2：1b.在2min内用a表示的反应速率是0.8mol/(lmin) c.在2min内用b表示的反应速率是0.3 mol/(lmin)d.在2min内用d表示的反应速率是0.1 mol/(lmin)【答案】b 7、取一定质量的均匀固体混合物cu、cu2o和 cuo，将其分成两等份，取其中一份用足量的氢气还原，测得反应后固体质量减少6.40g，另一份中加入500ml稀硝酸，固体恰好完全溶解，且同时收集到标准状况下no气体4.48l，则所用硝酸的物质的量浓度为（ ）a2.8moll b3.2moll c3.6moll d无法判断【答案】b 8、下列化合物中，化学键的类型和分子的极性(极性或非极性)皆相同的是( )aco2和so2 bch4和no2 cbf3和nh3 dhcl和hi【答案】d 9、工业生产中物质的循环利用有多种模式。例如：下列表述正确的是()a图可用于合成氨中n2、h2的循环b图可用于氨碱法制纯碱中co2的循环c图可用于电解饱和食盐水中nacl的循环d图可用于氨氧化法制硝酸中no的循环【答案】a【解析】本题考查的是对图形的认知及工业生产原理的理解。a正确；b中的氨碱法制纯碱的原理是nh3co2h2onacl=nh4clnahco3，由于反应物有四种，而图中的反应物只有两个，所以b错；同理电解食盐水的生成物有naoh、cl2、h2，图中的xy=z，只有一个生成物，所以c错；d中氨氧化法制硝酸的原理是氨的催化氧化、no的氧化、no2的氧化，而图中wmn，很明显不符合反应事实，故d也不对。10、采用循环操作可提高原料利用率，下列工业生产中，没有采用循环操作的是（）a硫酸工业 b合成氨工业 c硝酸工业 d氯碱工业【答案】c【解析】硫酸工业及合成氨工业的反应中都有可逆反应，采用循环操作将尾气中原料气分离再重新进行反应。氯碱工业中，电解饱和食盐水后，从阳极室流出的淡盐水等也是循环应用。硝酸工业中，采用通入过量o2，使no全部被氧化，所以不采用循环操作。11、我国化学家侯德榜根据nahco3的溶解度比nacl、na2co3、nh4hco3、nh4cl的都小的的性质，运用co2nh3h2onacl=nahco3nh4cl制备纯碱。如下是在实验室中模拟的生产流程示意图：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第步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶【答案】d【解析】“侯氏制碱法”是中学化学常研究的四大工业生产之一，考生要注重对其反应原理的理解。题述生产流程是先制得氨化的饱和食盐水，再往其中通入co2(因为nh3在水中的溶解度远远大于co2在水中的溶解度，氨化后的饱和食盐水吸收co2的效果更好)，第步即得到nahco3悬浊液，第步应将nahco3晶体加热分解得到na2co3。12、（绍兴一中 2010学年 高三化学期中考试题卷）“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 【答案】c13、下列工业生产所发生的化学反应不涉及氧化还原反应的是（）a用侯氏制碱法合成纯碱b用二氧化硫制硫酸c工业合成氨d从海水中提取单质溴【答案】a【解析】本题考查的是常见工业反应中的主要反应原理，较易。联合制碱法利用生成溶解度更小的碳酸氢钠，不属于氧化还原反应；b、c、d中都有氧化还原反应。14、工业上常用氨碱法制取纯碱，是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，焙烧而得纯碱。但不能用氨碱法制取碳酸钾，原因可能是 ( ) akhco3溶解度较大 bkhco3溶解度较小 ck2co3溶解度较小 dk2co3溶解度较大【答案】a15、下列关于氨碱法（索氏）和联合制碱法（侯氏）说法错误的是（）a两者的原料来源相同b两者的生产原理相同c两者对食盐利用率不同d两者最终产品都是na2co3【答案】a【解析】解：a氨碱法：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，联合制碱法：以食盐、氨和二氧化碳（其中二氧化碳来自合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气）为原料，两者的原料来源不相同，故a错误；b氨碱法其化学反应原理是：nh3+co2+h2o+nacl（饱和）=nahco3+nh4cl，联合制碱法：包括两个过程：第一个过程与氨碱法相同，将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀，经过滤、洗涤得nahco3微小晶体，再煅烧制得纯碱产品，第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体，故b正确；c氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72%74%；联合制碱法最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上，故c正确；d氨碱法（索氏）和联合制碱法（侯氏）两者最终产品都是na2co3，故d正确；故选a16、“套管实验”是将一支较小的试管装入另一试管中，经组装来完成原来需要两支或更多试管进行的实验。因其有许多优点，近年来被广泛开发并应用于化学实验中。下面这个实验为“套管实验”，实验装置如图，小试管中部有沾上无水硫酸铜粉末的脱脂棉。请观察实验装置，分析实验原理，并回答下列问题：(1)整个实验过程中，能观察到的现象为：烧杯a中_；小试管中_；烧杯b中_；(2)实验结束时，在操作上要特别注意的问题是_；(3)写出实验过程中发生反应的化学方程式_。【答案】(1)有气泡冒出脱脂棉变蓝，试管内壁有水珠产生有气泡产生，澄清石灰水变浑浊(2)先将导气管从a、b的烧杯中取出，再停止加热(3)cuso45h2o=cuso45h2o、2nahco3na2co3co2h2o、co2ca(oh)2=caco3h2o【解析】(1)烧杯a中导气管中有气泡冒出；小试管中脱脂棉变成蓝色，试管内壁有水珠产生；烧杯b中导气管中有气泡产生，澄清石灰水变浑浊。(2)先将导气管从a、b烧杯中取出，再停止加热，以防倒吸。17、现用物质的量的浓度为a mol/l的标准盐酸去测定v ml naoh溶液的物质的量浓度，请填写下列空白：（1）酸式滴定管用蒸馏水洗净后，装入标准液前还应该进行的操作是 。（2）下图是酸式滴定管中液面在滴定前后的读数：则c (naoh) = （表达式）。（3）若在滴定前滴定管尖嘴部分留有气泡，滴定后滴定管尖嘴部分气泡消失，则测定的naoh物质的量浓度会 。（填“偏大”、“偏小”或不影响）【答案】（1）润洗（2）（3）偏大【解析】（1）在装液体前，需要润洗玻璃仪器，以免玻璃壁上残留的水影响溶液的浓度。（2）利用物质的量公式进行计算。（3）气泡消失后，氢氧化钠的体积测量值比实际值大，根据浓度计算公式，浓度计算值偏大。18、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)氨碱法的工艺如下图所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。 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)联合制碱法对氨碱法的改进，其优点是_；(4)有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料制碳酸钾。请结合下图的溶解度(s)随温度变化曲线，分析说明是否可行？_。【答案】(1)naclh2so4(浓) nahso4hcl或2naclh2so4(浓) na2so42hclna2so42ccaco3 casna2co32co2(2)ca(oh)2nh3nh3co2naclh2o=nahco3nh4cl(3)简化生产设备、提高食盐利用率、减少环境污染、降低了碱的成本(4)不可行，因khco3的溶解度大于nh4cl的溶解度，当co2通入到溶有nh3的kcl溶液中时，不会析出khco3【解析】本题是对纯碱制取的考查，重在考查学生理解、辨别能力。(1)食盐和浓硫酸反应可以制取hcl，反应方程式为naclh2so4(浓) nahso4hcl或2naclh2so4(浓) na2so42hcl。因为在无机化合物中c元素的稳定化合价为4价，故根据电子守恒可知，参加反应时硫酸钠与焦炭的物质的量之比为12，根据原子守恒可知硫酸钠与碳酸钙的物质的量之比为11，故反应的方程式为na2so42ccaco3casna2co32co2。(2)在甲装置中进行的是石灰石的高温分解，故b为co2，a为cao，在丙装置中发生反应caoh2o=ca(oh)2，故c为ca(oh)2，在丁装置中发生反应2nh4clca(oh)2=cacl22nh32h2o，在戊装置中生成饱和氨盐水，在乙装置中发生反应naclnh3h2oco2=nahco3nh4cl，在己装置中经过过滤、洗涤得到的nahco3微小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品。(3)“联合制碱法”指该法将合成氨工业与制碱工业组合在一起，利用了产生氨时的副产品co2，革除了用石灰石分解来生产，简化了生产设备。此外，联合制碱法也避免了生产氨碱法中用处不大的副产物氯化钙，而用可作化肥的氯化铵来回收，提高了食盐利用率，缩短了生产流程，减少了对环境的污染，降低了纯碱的成本。(4)不可行，由图中的曲线可以看出，nahco3要远小于nh4cl的溶解度，而khco3的溶解度要高于nh4cl的溶解度，故当co2通入到溶有nh3的kcl溶液中时，不会析出khco3。19、根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据，实验室制备纯碱na2co3的主要步骤是：将配制好的饱和nacl溶液倒入烧杯中加热，控制温度在3035，搅拌下分批加入研细的nh4hco3固体，加料完毕后，继续保温30分钟，静置、过滤得nahco3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼烧2小时，制得na2co3固体。 四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）表 0102030405060100nacl35.735.836.036.336.637.037.339.8nh4hco311.915.821.027.0nahco36.98.19.611.112.714.516.4nh4cl29.433.337.241.445.850.455.377.335nh4hco3会有分解请回答：（1）反应温度控制在3035，是因为若高于35，则 ，若低于30,则 ；为控制此温度范围，采取的加热方法为 。（2）加料完毕后，继续保温30分钟，目的是 。静置后只析出nahco3晶体的原因是 。用蒸馏水洗涤nahco3晶体的目的是除去 杂质（以化学式表示）。（3）过滤所得的母液中含有 （以化学式表示），需加入 ，并作进一步处理，使nacl溶液循环使用，同时可回收nh4cl。（4）测试纯碱产品中nahco3含量的方法是：准确称取纯碱样品w g，放入锥形瓶中加蒸馏水溶解，加12滴酚酞指示剂，用物质的量浓度为c(mol/l)的hcl溶液滴定至溶液由红色到无色（指示co32h=hco3反应的终点），所用hcl溶液体积为v1 ml，再加12滴甲基橙指示剂，继续用hcl溶液滴定至溶液由黄变橙，所用hcl溶液总体积为v2 ml。写出纯碱样品中nahco3质量分数的计算式：nahco3（） 【答案】（1）nh4hco3分解 反应速率降低 水浴加热（2）使反应充分进行 nahco3的溶解度最小 nacl nh4cl nh4hco3（3）nahco3、nacl、nh4cl、nh4hco3 hcl （4）【解析】侯德榜制碱法利用一定条件下nahco3溶解度相对较小的特点，在饱和食盐水中先后通入nh3、co2，获得nahco3后灼烧生成na2co3。根据表格，40 以上nh4hco3溶解度不再给出，因为在35 以上nh4hco3开始分解。在35 下尽量提高温度可以让反应速度加快，有利于提高单位时间产率。反应液中存在na+、cl-、nh4+、hco3，参照30 时各物质溶解度可知，此时溶解度最小的nahco3最先析出。30 时，nahco3溶解度为11.1g，说明na+、hco3不可能全部沉淀。最终得到的母液中同时存在na+、cl、nh4+、hco3，向其中加入hcl，可使nacl溶液循环使用，并能回收nh4cl。在滴定过程中，na2co3发生两步反应：na2co3 hcl = nahco3naclcv1/1000 cv1/1000nahco3 hcl=naclh2oco2cv1/1000 cv1/1000na2co3消耗的hcl共2cv1/1 000 mol，则nahco3消耗的hcl为(cv2/10002cv1/1000) mol，样品中nahco3的纯度为：100%。20、在实验室将16.8 g固体nahco3加热一段时间后，测得剩余固体的质量变为13.7g。请你通过计算回答下列问题：(1)有多少克nahco3发生了分解反应?(2)继续对剩余固体加热，至不再产生气体后，将冷却后的固体溶解于水，配成1000ml的溶液。则该溶液溶质的物质的量浓度是多少？【答案】(1) 8.4g (2) 0.1 mol/ l【解析】(1) 2nahco3 = na2co3 + h2o + co2 m(固) 168 106 62m(nahco3) (16.8 g13.7g ) 解得：m(nahco3) =8.4g(2) 2nahco3 = na2co3 + h2o + co2 168 116.8 n(na2co3)解得：n(na2co3) =0.1 mol c(na2co3) =0.1 mol/ l21、在下列条件下能否发生离子反应？请说明理由。(1)ch3coona溶液与hcl溶液混合。(2)向澄清的ca(oh)2溶液中通入少量co2。(3)cucl2溶液与h2so4溶液混合。【答案】(1)能反应，因为h可与ch3coo结合生成难电离的弱电解质。(2)能反应，因为ca2和oh可吸收co2生成难溶物caco3和弱电解质h2o。(3)不能反应，因为cucl2、h2so4、cuso4、hcl均为易溶的强电解质。【解析】(1)ch3coona在溶液中存在以下电离ch3coona=nach3coo，hcl在溶液中存在以下电离：hcl=hcl，h可与ch3coo结合生成难电离的弱电解质ch3cooh。(2)ca(oh)2电离出的ca2和oh，可吸收co2生成难溶物caco3和弱电解质h2o。(3)因cucl2、h2so4、cuso4、hcl均为易溶的强电解质，故cucl2不能与h2so4反应。22、某溶液中可能含有na+、k+、br、so42、co32等离子中的全部或其中的几种，现进行以下的连续操作：a用洁净铂丝蘸取溶液在无色火焰上灼烧，火焰呈黄色；b溶液中通入氯气，溶液由无色变为红棕色；c溶液中加入过量的稀硫酸后，无气体放出；再加ba(oh)2溶液后，产生白色沉淀。试填写下列空白：原混合液中一定存在的离子是_，一定不存在的离子是_上述ac的操作中，_是错误的，理由是_。为确定另一种金属离子是否存在，应补充的操作是_。【答案】na+、br，co32；c，若将加入过量的稀硫酸改为加入过量的稀盐酸，便可以根据加入ba(oh)2是否产生白色沉淀确定so42的存在；通过蓝色钴玻璃做焰色反应。23、已知a、b、c、d是短周期中的4种非金属元素，它们的原子序数依次增大。a元素原子形成的离子就是一个质子。又知，b单质在高温下可从a与d组成的某种化合物中置换出a，同时生成化合物bd，a、c、d三种元素组成的某种盐水溶液显酸性，b、c均能与d组成原子数比为11和12的化合物。（1）写出中反应的化学方程式_ _，（2）写出中盐的水溶液显酸性的原因（写出离子方程式）_ _，（3）这四种元素可组成原子个数比4121（按a、b、c、d顺序）的化合物，其名称为_ _。这四种元素又可组成原子个数比为4112（按a、b、c、d顺序）的化合物，其结构简式为_ _，（4）c元素的气态氢化物能还原cuo，生成cu、c单质及a与d形成的化合物，该反应的化学方程式为_ _。【答案】（1）c+h2o（气）co+h2（2）nh4+h2onh3h2o+h+（3）尿素h4nooccoonh4（4）3cuo+2nh33cu+n2+3h2o24、为了除去混在甲烷中的co2和水蒸气，可将混合气先通过 的洗气瓶除去 ，再通过 的洗气瓶除去 。【答案】naoh co2 浓h2so4 水蒸气25、二甲苯苯环上的一溴代物有6种同分异构体，这些一溴代物与生成它的对应二甲苯的熔点分别列表如下： 一溴代二甲苯234c206c213.8c204c214.5c205c 对应二甲苯13c54c27c54c27c54c由表内数据可以推断，熔点为234c的一溴代二甲苯的结构简式为 ，熔点为54c的二甲苯的名称为 。【答案】对二甲苯，间二甲苯【解析】解答本题时，我们只要把握各种二甲苯的一取代物的种类即可判断作答：对二甲苯的以取代物只有一种，则对应的熔点为13c；间二甲苯的以取代物有三种，我们看到熔点为54c的二甲苯出现了三次；故其为间二甲苯；而邻二甲苯的以取代物有两种同分异构体，故而熔点为27c出现了2次。其为邻二甲苯。26、工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有ca2+、mg2+、fe3+、cl、s等杂质,提纯工艺线路如下:.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示:.有关物质的溶度积如下:物质caco3mgco3ca(oh)2mg(oh)2fe(oh)3ksp4.9610-96.8210-64.6810-65.6110-122.6410-39回答下列问题:(1)加入naoh溶液时发生的离子方程式为 _;向含有mg2+、fe3+的溶液中滴加naoh溶液,当两种沉淀共存且溶液的ph=8时,c(mg2+)c(fe3+)=_。(2)“趁热过滤”时的温度应控制在_。(3)有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行?,并说明理由 _。【答案】(1)fe3+3oh-=fe(oh)3,mgco3+2oh-=mg(oh)2+c,mg2+2oh-=mg(oh)22.12510