中考九年级化学下册重难点题型专练：侯氏制碱法（学生版）

2020化学中考重难点题型精准综

（九下学生版）

专题12侯氐制减法

1.工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cb和H2,并以它们为原料生产•系列化

工产品，称为氯碱工业.在工业上，制取氯气和烧碱的主要工艺流程如下：

氢氧化钠

风吹日晒国石口除杂一后诉1溶解」氯化钠饱通电

海水）氢气

和溶液©

氯气

环节I环节II

环节III环节IV

（1）环节I:利用海水提取粗盐的过程（如图）.

氯化钠

海水

图中①是（填“蒸发”或“冷却”）池.

（2）母液为氯化钠的（填“饱和”或“不饱和”）溶液.

（3）环节H：利用工业上粗盐（含MgCb、CaCh、Na2so4等杂质）精制氯化钠（工艺流程如图）.

粗

fBaSOs|

盐

过量溶液CD

溶X

粗盐JL^过里沉淀C

液过滤

NaOH溶液

溶液A

过滤

NaCl

X中含有的阳离子是

（4）写出生成沉淀D的一个化学方程式.

（5）溶液E中加过量稀盐酸的作用是.

（6）实验所得精盐的质量大于粗盐中NaCl的质量，原因是

（7）环节用：电解饱和食盐水生产氯气和烧碱并测定烧碱的纯度.

I

请写出环节HI生产中发生反应的化学方程式.

（8）工业烧碱常常含有一定的氯化钠和碳酸钠杂质.为了测定烧碱的含量，小婉同学设计探究方案

后进行实验并测得数据如图：

一网引加足量稀Hei-精确测定生成co：的质里-

加冰充分溶解

域镣》.阳aI100

分成二等份

r闹①加足里稀HN6上过速、晾干、称量JIS"?

一■■1②加足里-舞、。£皆夜.^白色戒查

请你利用小婉同学测得的数据计算烧碱样品中氢氧化钠的质最分数（请列出计算过程）

（9）小强同学认为小婉同学设计的探究方案不够严密，其理由是：

①探究方案中没考虑氢氧化钠的吸水性.

②探究方案中因缺少（填操作名称），导致测得的氢氧化钠的质量分数偏小.

（10）环节IV：应用举例

氯气与氢氧化钠溶液反应的化学力程式为：Cl2+2NaOH=NaCI+NaClO+H2O,工业上用氯气与石灰乳

[Ca（OH）2]反应来制取漂白粉，有关反应的化学方程式是.

2.蛇纹石矿可以看做MgO、Fe2O3.AI2O3、SiCh组成.由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验流程如图I

所示：

Ca(OH)：Ca(OH)：

蛇纹石

S1O2；沉淀物ACO?沉淀物B气体

图1

（1）蛇纹石加盐酸溶解后，溶液有Mg2+等种金属离子产生，写出产生Mg2+的化学方程

式.

（2）进行I操作时，控制溶液pH=6〜7（有关氢氧化物沉淀的pH见表），沉淀物A中含有

和.该操作中Ca（OH）2不能过量，若Ca（OH）2过量，溶液pH会升高，可能导致.

溶解,会沉淀析出.

氢氧化物溶液pH

开始沉淀沉淀完全沉淀开始溶解沉淀完全溶解

Fe(OH)32.33.4沉淀不溶沉淀不溶

2

Al(OH)33.35.27.812.8

Mg(OH)28.611.1沉淀不溶沉淀不溶

（3）已知Mg（HCO3）2受热分解可以产生三种氧化物,请写出该反应方程式

（4）物质循环使用，能节约资源.上述实验中，可以循环使用的物质是.

【资料查询】MgCCh、Mg（OH）2受热易分解，各生成对应的两种氧化物.

实验测得：硬质玻璃管中剩余的固体质最为2.0g,D处浓H2sO4增重0.9g,E处碱石灰增重1.76g.

①A装置中NaOH溶液的作用是；B装置中药品是；在实验中要持续通入空气，

其目的是.

②通过计算可得碱式碳酸镁（mMgCO3・nMg（OH）2・xH?O）中m：n=.x值为.若

将F装置去掉，对实验结果的影响是m值（填“偏大”、“偏小”或“不变”）.

3.小明学习了中国化学家侯德榜发明的候氏制碱法的反应原埋，发现最终产物是Na2c03.

（1）他对制“碱法”的名称产生了疑问，带着疑问去查找资料发现：

Na2c03属于类（填酸、碱、盐），俗名,是一种重要的化工原料，水溶液显碱性.他

乂对Na2CO3水溶液显碱性的原因产生了兴趣.

（2）【提出问题】Na2cCh溶液显碱性的原因是什么？

【查阅资料】①NaCl、CaCb溶液显中性，对溶液的酸碱性没有影响.

2

②Na2co3在水中全部电离生成Na+和CO3'.

【提出猜想】猜想一：Na+与水作用，使溶液显碱性.

猜想二：水分子单独起作用，使溶液显碱性.

猜想三：.

（3）【实验探究】

实验操作实验现象结论

3

⑤查阅资料得知Na。、NH4HCO3、NaHCCh、NH4CI在30℃时的溶解度如下表所示:

温度NH4clNH4HCO3NaHCOsNaCl

30℃41.1g27.0gH.lg36.3g

请根据溶解度表所提供的信息，写出“联合制碱法”中的第二步属于复分解反应的化学方程

式：.

△

第三步处理制得碳酸钠，反应原理为2NaHCO3-----Na2cO3+H2O+CO2T

5.我国制碱工业的先驱侯德榜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下：

（1）粗盐水中主要含有Ca?+、Mg2\SCV一等杂质离子，工业上常用加入稍过量的①NaOH溶液、

②Na2cCh溶液、③BaCL溶液及适量的盐酸等除杂、精制,则加入试剂合理的顺序为（填

字母序号）。

A.®@®B.③②①C.①③②

（2）加盐酸的作用是（用方程式表示）、。

（3）制J碱原理可看作是由①C02+NH?+H20=NH4HCO3和②NaCl+NH4HCO3=NaHC0.3+

NH4CI两个反应加合而成。反应②为复分解反应，请根据复分解反应发生的条件及表1中相关物质

20℃时的溶解度，分析反应②为何能顺利进行？o

表1相关物质的溶解度（20℃）（单位：g）

NaClNH4HCO3NaHCChNH4CI

36.021.79.637.2

（4）操作2为洗涤、煨烧。晶体应在以下装置中（填字母序号）进行“洗涤”操作。

BCD

5

在上述操作中，如何判断晶体已经洗涤干净O

（5）X的化学式为,若X直接排放到空气中会造成的后果是o

（6）Y是滤液中最主要成分，Y与Ca（0H）2反应的产物之一可用于循环使用，该产物的名称为

,Y的化学式为,写出丫的一种用途。

6.【经典赏析】我国制碱工业的先驱一侯德榜，发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法。生产

过程是在饱和氨盐水中（NH?和NaCl都达到饱和的溶液）通入CO2o

【查阅资料】

①侯氏制碱法中主要反应：I.NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3l+NH4Cl,

△

II.2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2To

②NaHCCh和NH4CI的溶解度曲线如图所示。

01020J040SO6070ft

（1）【思考交流】30℃时，NH4CI饱和溶液中溶质质量分数与NaHCCh饱和溶液中溶质质量分数相

比，前者与后者的关系是（填字母）。

A.大于B.小于C.等于D.无法确定

（2）反应1中生成物NaHCO3和NH4C1的质量比为（不需化简）。

（3）氨盐水吸收CO2后生成NaHCOa和NHQ,先结晶析H的物质是NaHCCh，

原因是o

（4）【实验探究】某小组以粗盐和碳酸氢镂（NH4HCO3）为原料，采用以下流程制备纯碱和、Hd。

①粗盐中除了含有泥沙等不溶性杂质，还含有少量的MgCb等。若要除去粗盐中的MgCb,可加

入过量的NaOH溶液，过滤，然后向滤液中加入适量盐酸。写出加入盐酸时反应的化学方程式

②过滤M玻璃棒的作用是

6

③沉淀1表面常附有NM+、Q-等杂质，洗涤时最好选用下列饱和溶液（填字母）。

A.NaClB.NH4CIC.NH4HCO3D.NaHCO3

④步骤X包括的操作有、冷却结晶和过滤。

（5）【拓展延伸】小华设计下图实验装置测定某纯碱样品（含少量杂质NaCl）中碳酸钠的质量分数：

取一定量的样品与足量稀盐酸反应，通过测定生成CO2的体积，计算样品中碳酸钠的质软分数。（已

知常温常压下CO2的密度是l.977g/L）

w

n

邕

H

枝

作

①如果样品质量为5.3g,则实验中选用的量气管规格最合适的是（填字母）。

A.500mLB.lOOOmLC.1500mLD.2000mL

②反应结束后锥形瓶中有CO2残留，会导致测得的碳酸钠质量分数（填字母）。

A.偏大B.偏小C.无影响

③如果5.3g样品中钠元素的质量分数为42%,实验结束后将锥形瓶中溶液蒸干，则所得固体质量为

（结果保留1位小教）。

7.南海海域是我国固有领土，蕴藏着丰富的海洋资源。充分利用南海海洋资源，结合我国制碱工业

先驱侯德榜发明的“侯氏制碱法”基本原理，模拟实现工业联合制取纯碱的过程如卜（某些反应产物已

略去）:

贝克

海水

黑石灰

请回答下列问题：

（I）操作a的名称是;

（2）下列物质中均能与贝壳主要成分、生石灰、熟石灰发生反应的是（填字母）。

7

A.水B.盐酸C.二氧化碳

（3）沉淀池中发生的反应是:NaCl+H2O+NH3+CCh=NaHCChl+NHEl。通常情况下，1L水能溶解约

1L二氧化碳或700L氨气。现向精制饱和食盐水中通入两种气体的顺序是:先通氨气形成饱和氨盐水，

然后在加压条件下通入二氧化碳。这样操作的目的是o

△

（4）已知:固体Ca（HCO3）2^=CaCO3+H2O+CO2T，Ca（HCCh）2和NaHCCh化学性质相似写出反

应④的化学方程式:;请列举小苏打在生活中的，种常见用

途°

（5）仔细观察流程图，其中可循环利用的物质除二氧化碳之外，还有。

（6）联合制碱法生产的纯碱（III类）国家质量主要标准如下表所示：

爷0_*蛹留才*仅W帔

.1

>99.1«<0.70*

优等从_-----------

一等热<090*

合格品41.20*

化学兴趣小组的同学设计并完成了如下实验来判断纯碱样品的等级（不考虑其他杂质参加反应）称取

10.8g联合制碱法生产的纯碱洋品，加入足量的水溶解，再加入足量的氯化钢溶液充分反应后过滤,

将滤渣洗涤、干燥，得到碳酸银固体19.7g;另称取60g联合制碱法生产的纯碱样品，加入足量的水

溶解，再加入足量的硝酸银溶液和稀硝酸，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥，得到氯化银固体

1.435go

①该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为（计算结果精确到0。1%）

②列式计算该纯碱样品中所含氯化钠的质量分数（计算结果精确到0.01%）

③该纯碱样品的等级为0

8.用“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有氯化钠等杂质，化学兴趣小组欲对某品牌纯碱样品中碳酸钠

的质量分数进行实验探究，他们设计了下列两种实验方案进行试验.

［方案一］样品与氯化钙溶液反应，测定Na2cCh的质量分数

（1）样品与氯化钙溶液的反应实验（杂质不与氯化钙溶液反应）：取•定量纯碱样品配成溶液后，

滴加过量的CaCL溶液.

分析滴加的CaCb溶液要过量为原因：;

（2）将反应后的混合物进行过滤，把获得的沉淀物洗涤、干燥、称量.利用沉淀物质量计算Na2c03

的质量分数为91%.如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于91%,这是因为.

8

（3）［方案二］样品与稀盐酸反应，测定Na2cOa的质量分数

利用如图所示实验装置（铁架台略去）和试剂，通过测定样品和稀盐酸反应产生的CO?气体的质量,

计算Na2cCh的质量分数（装置气密性良好，忽略盐酸的挥发性且每步反应或作用都是完全的）.

打开止水夹K,先对装置A和B（已连接）通入已除去C02的空气一会儿，其目的是,

然后再接上装置C和D.

（4）关闭止水夹K,加入足量的稀盐酸（杂质不与盐酸反应）.

待装置A中的反应结束后，再一次打开止水夹K,继续往装置通入已除去CO?的空气一会儿，若省

略此步骤，将会使测定结果.（选填"偏大”或"偏小”）.若没有装置D,将会使测定结果.

（选填“偏大”或“偏小”）.

9.碳酸镁水合物是制备镁产品的中间体。

【制取MgCO^3H2O］工业上从弱碱性卤水（主要成分为MgCb）中获取MgCO3・3Hg的方法如图I：

NaOH

卤水|过"f|烘干|~►MgCOj-3H：0

送液

图1获取MgC0：3H：0的工艺浅程

O

9

S

7

6

5

200220240260280300vmtn

图3不同温度下溶液中镁离子含量随时间的变化

（1）沉淀过程的化学方程式为：MgCl2+CO2+2NaOH+2H2O=MgCO3-3H2Ol+2

（2）沉淀过程的pH随时间的变化如图2所示，沉淀过程的操作为（填标号）。

a.向卤水中滴加NaOH溶液，同时通入CC>2

9

b.ANaOH溶液中滴加卤水，同时通入CO2

c.向卤水中通入CO2至饱和，然后滴加NaOH溶液，同时继续通入CO?

d.向NaOH溶液中通入CO2至饱和，然后滴加卤水，同时继续通入CO2

（3）沉淀过程的溶液中镁离子含量随时间的变化如图3所示，不同温度下所得到沉淀产物如下表所

示。

温度（℃）产物

46.95MgCO3*3H2O

47.95MgCO3-3H2O

48.95MgCO3-3H2O

49.95Mg5(OH)2(CO3)4-4H2O

则沉淀过程选择的温度为,理由是此温度下，Mg2+沉淀的速率较快，沉淀效率较高，且不

会生成其它沉淀。

（4）【测定MgCOr3H2O的纯度】

【查阅资料】

①碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物。②MgCC^WILO+H2so产MgSO4+CChT+4H2。。

③Mg5（OH）2（CO3）4・4H2O也可以表示为Mg（OH）2-4MgCO?-4H2O,其相对分子质量为466,能与硫酸

反应生成CO2o

【实验步骤】

利用如下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，以确定MgCO3*3H2O的纯度。

样品

ABCD

依据实验过程回答下列问题：

实验结束后需持续缓缓通入空气，其作用为O

（5）C装置中反应生成CaCO3的化学方程式为;D中碱石灰的作用为

10

（6）下列各项措施中，不能提高测定准确度的尾.（填标号）。

a.在加入硫酸之前，应排净装置内的CO2气体

b.为了缩短实验时间，快速滴加硫酸

c.在A〜B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

d.在C装置左侧导管末端增添多孔球泡

（7）小明认为应将C装置中澄清石灰水换成Ba（0H）2溶液，理由一:,使CO2

被吸收的更完全;理由二：BaCOa的相对分子质量比CaCCh大，等质量的MgCO5-3H2O生成的BaCO3

质量大于CaCCh质量，实验时相对误差小。

（8）实验中准确称取15.0g样品三份，进行三次测定，测得生成CaCOs沉淀的平均质量为10.0g。

.（写出计算过程）。

请计算样品中MgCO3-3H2O的纯度为.

（9）若获取MgCO3*3H2O的样品中含有少量Mg5（OH）2（CO3）4*4H2O,则样品中MgCO3*3H2O的纯

度■（填“偏大”“不变”或“偏小

10.我国制碱工业采用联合制碱法生产纯碱，其反应原理如下：

NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO4+NH4C1；2NaHCO3=^=Na2CO3+H2O+CO2t

（资料阅读）

①通常情况下，浓氨水具有较强的挥发性，易挥发出氨气。氨气是一种无色有刺激性气味的气体,

极易溶于水，排放到空气中会污染空气。

②饱和碳酸氢钠溶液不能吸收二氧化碳。

化学兴趣小组在实验室模拟联合制碱法进行了如卜实验:

浓氨

稀盐酸Ki0

大生石灰

饱

理

石*

溶

饱和食盐水

三颈烧瓶

ABC