《2013 2014学年高中化学 第1单元 课题3《纯碱的生产》课时作业 新人教版选修2 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013 2014学年高中化学 第1单元 课题3《纯碱的生产》课时作业 新人教版选修2 （8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、12013-2014 学年高中化学 第 1 单元-课题 3纯碱的生产课时作业 新人教版选修 2 1反应 NaClCO 2NH 3H 2O=NaHCO3NH 4Cl 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()【解析】析出 NaHCO3后的溶液为 NaHCO3的饱和溶液。【答案】C21892 年比利时人索尔维以 NaCl、CO 2、NH 3、H 2O 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
2、个明显的缺陷是：氯化钠未能充分利用和产生 CaCl2废弃物C氨碱法生产过程中将 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，每再生产 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：NaClNH 3CO 2H 2O=NaHCO3NH 4Cl,2NaHCO3 Na2CO3CO 2H 2O。= = = = = 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
3、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，再补充的物质及其物质的量分别是 2 mol NaCl 和 1 mol CO2。2【答案】C3我国化工专家侯德榜根据 NaHCO3溶解度比 NaCl、Na 2CO3、NH 4HCO3、NH 4Cl 溶解度都小的性质，运用 CO2NH 3H 2ONaCl= =NaHCO3NH 4Cl 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, 加 入 食 盐 通 入 足 量 气 体 B 过 滤 纯碱则下列叙述错误的是()AA 气体是 NH3，B 气体是 CO
4、2B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(即是往饱和食盐水中依次通入足量的 NH3、CO 2，不能依次通入 CO2、NH 3，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】D4在制小苏打(NaClCO 2NH 3H 2O=NaHCO3NH 4Cl)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
5、 NH3B先通入 NH3，达到饱和后再通入 CO2CCO 2和 NH3同时通入D以上三种方法都行【解析】CO 2在 NaCl 溶液中溶解度小，先通 NH3溶液呈碱性，能溶解大量的 CO2，生成大量的 HCO ，从而析出大量的 NaHCO3晶体。 3【答案】B5纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体，下列区分这两种物质的方法中正确的是()A分别用砂锅加热两种样品，全部分解挥发没有残留物的是小苏打B用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，使火焰颜色发生明显变化的是小苏打C用两只小玻璃杯，分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生气泡快的是小苏打D先将两样品配成溶液，分别加入澄清石
6、灰水，无白色沉淀生成的是小苏打【解析】小苏打 NaHCO3分解生成 Na2CO3、H 2O 和 CO2，有 Na2CO3残留，A 项错误；纯3碱和小苏打的火焰颜色均为黄色，B 项错误；二者的溶液中分别加入澄清石灰水，均有CaCO3沉淀生成，D 项错误。【答案】C6.温度/溶解度/g盐0 10 20 30NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.1NH4HCO3 11.9 15.9 21.0 27.0NaHCO3 6.9 8.15 9.6 11.1NaCl 35.7 35.8 36.0 36.4工业上将相同物质的量的 NaCl、CO 2、NH 3在 30 时配成溶液，此时溶液中无晶体。当降
7、温至某温度时，开始析出晶体，此晶体是()ANH 4Cl BNH 4HCO3CNaHCO 3 DNaCl【解析】在配成的混合溶液中，由于 CO2和 NH3发生反应CO2H 2ONH 3=NH HCO ，溶液中存在的离子有 Na 、Cl 、NH 、HCO 。从 30 4 3 4 3时降温，溶解度小的物质将析出。据表中数据可知：随温度的降低，NaHCO 3的溶解度始终保持最小，故析出的物质应是 NaHCO3。【答案】C7.把 NH4Cl 从几乎饱和 NaHCO3溶液中分离出来是联合制碱法中的关键。为此，应向混合溶液中通入某种气体，同时加入磨细的食盐，可析出不含 NaHCO3的 NH4Cl。NH 4C
8、l 和 NaCl共同存在时的溶解度曲线如图所示，下列操作正确的是()组别 通入气体 控制温度A CO2 3040 B CO2 010 4C NH3 3040 D NH3 010 【解析】析出 NH4Cl 应选择 NH4Cl 的溶解度很小的范围，即 010 ，同时通入NH3以增大溶液中 NH 的浓度，利于 NH4Cl 的析出。 4【答案】D8工业上常用氨碱法制取 Na2CO3，将 NH3和 CO2先后通入饱和食盐水而析出小苏打，再经过滤、煅烧得纯碱。但却不能用此方法制取 K2CO3，其主要原因是()AKHCO 3溶解度较大BKHCO 3溶解度较小CK 2CO3溶解度较小DK 2CO3溶解度较大【
9、解析】一般金属的碳酸氢盐的溶解度大于其碳酸盐的溶解度。钾盐就符合这一规律。【答案】A9下列说法中不正确的是()A用联合制碱法制造纯碱和氯化铵，原料的利用率高，全然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】A101791 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 H2SO4反应制 Na2SO4：2NaCl
10、H 2SO4(浓) Na2SO42HCl= = = = = 用焦炭还原 Na2SO4制 Na2S：Na2SO42C Na2S2CO 2= = = = =煅 烧 用硫化钠与石灰石反应制 Na2CO3：Na2SCaCO 3 Na2CO3CaS= = = = =煅 烧 下列说法正确的是()A两步都是氧化还原反应5B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，B 对；该生产中产生 HCl，对生产设备严重酸蚀；该方法具有原料利用不充分、成本较高等特点，故 C、D 错。【答案】B111892 年，
11、比利时人索尔维以 NaCl、CO 2、H 2O、NH 3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，CO 2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
12、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：NH3H 2ONH 3H2ONH OH ；再通入 CO2后发生反应 CO2OH =HCO ，可以使 4 3溶液中 HCO 的浓度变大，由于 NaHCO3溶解度较小，所以可析出 NaHCO3晶体；母液中含有 3NH4Cl，加入生石灰可生成 NH3和 CaCl2。副产品 NH4Cl 可用作肥料；析出 NH4Cl 的母液循环使用，提高 NaCl 利用率；不生成 CaCl2。【答案】(1)NH 3H 2OCO
13、2=NH4HCO3，NH4HCO3NaCl= =NH4ClNaHCO 3(2)H2CO3酸性比盐酸弱，CO 2与 NaCl 不反应(3)2NH4ClCaO= =CaCl2H 2O2NH 3(4)使 NH4Cl 析出，可作氮肥；不生成 CaCl2；原料 NaCl 充分利用12工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：6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
14、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 可能是 CaO 或 Ca(OH)2。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：NaClNH 3H 2OCO 2=NaHCO3NH 4Cl，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。2NaHCO3 Na2CO3CO 2H 2O m= = = = = 168 62x m1 m2x84( m1 m2)/31则 NaHCO3的质量分数为： w(NaHCO3)84( m1 m2)/31m1。
