热点关键词押题04 侯氏制碱法(解析版)-【考前10天】2021年中考化学热点关键词押题

2021年中考化学考前10天-关键词押题四民族骄傲-侯氏制碱法1、关键词简介：为了实现中国人自己制碱的梦想，揭开\t"/item/%E4%BE%AF%E6%B0%8F%E5%88%B6%E7%A2%B1%E6%B3%95%E5%8E%9F%E7%90%86/_blank"索尔维法生产的秘密，打破洋人的封锁，\t"/item/%E4%BE%AF%E6%B0%8F%E5%88%B6%E7%A2%B1%E6%B3%95%E5%8E%9F%E7%90%86/_blank"侯德榜把全部身心都投入到研究和改进制碱工艺上，经过5年艰苦的摸索，终于在1926年生产出合格的纯碱。侯德榜，字致本，著名化学家，侯氏制碱法的创始人。于1890年8月9日出生于福建省闽侯县\t"/item/%E4%BE%AF%E6%B0%8F%E5%88%B6%E7%A2%B1%E6%B3%95%E5%8E%9F%E7%90%86/_blank"坡尾村的农民家庭。1907年以优异成绩毕业于福州\t"/item/%E4%BE%AF%E6%B0%8F%E5%88%B6%E7%A2%B1%E6%B3%95%E5%8E%9F%E7%90%86/_blank"英华书院。1913年以特别优秀的成绩完成预科学业，公费派往美国留学。1921年获博士学位，同年接受永利碱业公司的聘请，回国发展我国的化学工业。曾任塘沽永利碱厂和南京永利硫酸铵厂总工程师兼厂长、永利化学公司总经理。为解决当时国内外市场急需纯碱，在较短的时间掌握并改进了著名的\t"/item/%E4%BE%AF%E6%B0%8F%E5%88%B6%E7%A2%B1%E6%B3%95%E5%8E%9F%E7%90%86/_blank"索尔维制碱法，使工艺过程缩短，而产量大增，1939年首先提出并自行设计的新的\t"/item/%E4%BE%AF%E6%B0%8F%E5%88%B6%E7%A2%B1%E6%B3%95%E5%8E%9F%E7%90%86/_blank"联合制碱法的连续过程，使纯碱工业和氮肥工业得到发展，这就是著名的“侯氏制碱法”2、考点相关：侯氏制碱法又称联合制碱法：制的是纯碱Na2CO3①发明原理第一步：NH3与H2O和CO2反应生成一分子的NH4HCO3。先添加NH3而不是CO2：CO2在NaCl溶液中的溶解度很小，先通入NH3使食盐水显碱性（用无色的酚酞溶液做溶液检验），能够吸收大量CO2气体。第二步：NH4HCO3与NaCl反应生成NH4Cl和NaHCO3沉淀（该温度下，NaHCO3比NaCl溶解度小，故可结晶析出沉淀）。第三步：过滤出NaHCO3，加热获得纯碱Na2CO3②可回收循环使用物质:CO2NaCl1、我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”，制碱的主要化学反应原理为：①NaCl+H2O+NH3+CO2═NaHCO3↓+X；②2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，下列说法不正确的是（）A．反应①属于化合反应 B．CO2在反应中可循环使用 C．反应①中X的化学式为NH4Cl D．Na2CO3中C元素为+4价【答案】A。【详解】A、反应①中三种物质生成了两种物质，不属于化合反应，故A错误；B、反应①中二氧化碳是反应物，反应②中二氧化碳是生成物，所以CO2在反应中可循环使用，故B正确；C、化学反应前后，元素种类不变，原子个数不变，反应物中有1个钠原子、1个氯原子、5个氢原子、3个氧原子、1个氮原子、1个碳原子，生成物中有1个钠原子、1个氢原子、1个碳原子、3个氧原子，所以X是NH4Cl，故C正确；D、在化合物中，化合价代数和为零，在Na2CO3中，钠元素显+1，氧元素显﹣2，所以C元素为+4价，故D正确。故选：A。2、阅读下列科普短文并回答问题：纯碱的用途非常广泛。纯碱工业始创于18世纪，西方国家对这一技术采取了严格的保密措施。一些专家想探索此项技术的秘密，均以失败告终。1943年，我国化学工程专家侯德榜针对西方纯碱生产时食盐利用率低，制成成本高，废液、废渣污染环境和难以处理等不足，发明了侯氏制碱法又称联合制碱法。【发明原理】第一步：氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵。先添加NH3而不是CO2：CO2在NaCl溶液中的溶解度很小，先通入NH3使食盐水显碱性（用无色的酚酞溶液做溶液检验），能够吸收大量CO2气体。第二步：碳酸氢铵与氯化钠反应生成氯化铵和碳酸氢钠沉淀。第三步：在5℃～10℃时，向母液中加入食盐细粉，而使NH4Cl单独结晶析出供做氮肥。向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用是：①增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出，②使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度。联合法综合利用了合成氨的原料，提高了氯化钠的利用率，减少了环境污染。NH3、CO2都来自于合成氨工艺。这样NH4Cl就成为另一产品化肥。综合利用原料、降低成本、减少环境污染，NaCl利用率达96%。第四步：加热碳酸氢钠制取纯碱。（1）写出侯氏制碱法第二步的化学反应方程式。（2）饱和食盐水中持续通入氨气和二氧化碳气体后，溶液中大量存在的离子有。（3）第二步的复分解反应发生时，常温下向溶液中持续通入氨气和二氧化碳气体，碳酸氢钠以沉淀的形式先析出的原因是。（4）写出侯氏制碱法的一个优点。（5）循环利用的物质是。（6）写出反应Ⅰ的化学方程式；该反应的基本类型为。（7）为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，。【答案】（1）NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl；（2）铵根离子、氯离子；（3）与其他三种物质相比，碳酸氢钠的溶解度最小，易达到饱和而析出；（4）提高了氯化钠的利用率，减少了环境污染（合理即可）；（5）二氧化碳、氯化钠；（6）2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；分解反应；（7）滴加稀硝酸溶液和硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀【详解】（1）第二步：碳酸氢铵与氯化钠反应生成氯化铵和碳酸氢钠沉淀，化学方程式为：NH4HCO3+NaCl＝NaHCO3↓+NH4Cl；（2）饱和食盐水中持续通入氨气和二氧化碳气体后，生成了碳酸氢钠沉淀和氯化铵，此时溶液中大量存在的离子是铵根离子和氯离子；（3）在相同的条件下，与其他三种物质相比，碳酸氢钠的溶解度最小，易达到饱和而析出；（4）侯氏联合制碱法综合利用了合成氨的原料，提高了氯化钠的利用率，减少了环境污染。NH3、CO2都来自于合成氨工艺：这样NH4Cl就成为另一产品化肥。综合利用原料、降低成本、减少环境污染，NaCl利用率达96%；（5）由工艺流程图可知，可以循环利用的物质有二氧化碳、氯化钠等；（6）写出反应Ⅰ为碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、水和二氧化碳，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；（7）要检验碳酸钠中含有氯化钠，需要先加硝酸将碳酸钠除去，然后加入硝酸银溶液，若有沉淀产生，说明碳酸钠中含有氯化钠，否则不含氯化钠。故答案为：（1）NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl；（2）铵根离子、氯离子；（3）与其他三种物质相比，碳酸氢钠的溶解度最小，易达到饱和而析出；（4）提高了氯化钠的利用率，减少了环境污染（合理即可）；（5）二氧化碳、氯化钠；（6）2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；分解反应；（7）滴加稀硝酸溶液和硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀。3、碳酸钠广泛用于造纸、纺织、玻璃、洗涤剂、肥皂、制革等工业，是一种重要的化工原料。吕布兰、索尔维和侯德榜为碳酸钠的工业化生产作出了巨大贡献。Ⅰ、吕布兰法1789年，法国医生吕布兰（N.Leblanc，1742﹣1806）以食盐、浓硫酸、木炭和石灰石为原料，开创了规模化工业制取碳酸钠的先河，具体流程如图：（1）碳酸钠俗称。（2）在高温条件下，Na2SO4和木炭生成Na2S和CO，该反应的化学方程式为。（3）③中“水浸”时通常需要搅拌，其目的是。（4）不断有科学家对吕布兰法进行改进，是因为此法有明显不足，请写出一条不足之处。Ⅱ、索尔维法1892年，比利时工程师索尔维发明氨碱法制碳酸钠，又称索尔维法。原理如下：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O某兴趣小组采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。实验操作如图所示：①关闭K1，打开K2通入NH3，调节气流速率，待其稳定后，打开K1通入CO2；②待三颈烧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；③将三颈烧瓶内的反应混合物过滤、洗涤、低温干燥，并将所得固体置于敞口容器中加热，记录剩余固体质量。加热时间/mint0t1t2t3t4t5剩余固体质量/g未记录15.313.711.910.610.6请回答下列问题：（5）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。（6）三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是，有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花，理由是；关闭K2停止通NH3后，还要继续通一段时间CO2，其目的是。（7）根据实验记录，计算t2时NaHCO3固体的分解率（已分解的NaHCO3质量与加热前原NaHCO3质量的比值），请写出计算过程。若加热前NaHCO3固体中还存在少量NaCl，上述计算结果将（填“偏大”、“偏小或“无影响”）。（8）制碱技术在很长一段时间内把持在英、法等西方国家手中，我国化学工程专家侯德榜先生独立摸索出索尔维法并公布与众，又于1943年创造性地将制碱与制氨两种工艺联合起来，基本消除废弃物的排放，同时生产出碳酸钠和氯化铵两种产品，这就是著名的侯氏制碱法。下列认识或理解正确的是。①科学认识是在曲折的、艰辛的积累过程中不断进步的②“科技兴邦、实业救国”是侯德榜先生回国研究的巨大动力③侯氏制碱法大大提高了原料的利用率，它符合当今“绿色化学”的理念【答案】（1）苏打、纯碱。（2）Na2SO4+4CNa2S+4CO↑。（3）加速碳酸钠的溶解。（4）会生成CO、HCl等气体污染环境。（5）NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑。（6）平衡气压；防止氨气逸出污染环境；使氨气充分反应。（7）50%；偏小。（8）①②③。【解答】解：（1）碳酸钠俗称苏打、纯碱。故填：苏打、纯碱。（2）在高温条件下，Na2SO4和木炭生成Na2S和CO，该反应的化学方程式为：Na2SO4+4CNa2S+4CO↑。故填：Na2SO4+4CNa2S+4CO↑。（3）③中“水浸”时通常需要搅拌，其目的是加速碳酸钠的溶解。故填：加速碳酸钠的溶解。（4）不断有科学家对吕布兰法进行改进，是因为此法有明显不足，不足之处是会生成CO、HCl等气体污染环境等。故填：会生成CO、HCl等气体污染环境。（5）碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑。故填：NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑。（6）三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是平衡气压；有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花，理由是防止氨气逸出污染环境；关闭K2停止通NH3后，还要继续通一段时间CO2，其目的是使氨气充分反应。故填：平衡气压；防止氨气逸出污染环境；使氨气充分反应。（7）设反应前碳酸氢钠质量为x，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，t2时反应的碳酸氢钠质量为y，168106x10.6g＝，x＝16.8g，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，固体质量差168106168﹣106＝62y