纯碱工业（侯氏制碱法）知识点题库

下列说法正确的是（）

A . 联合制碱法的优点是减少了对设备的腐蚀 B . 工业生产硫酸时，用98%硫酸的来吸收三氧化硫，可以避免形成酸雾并提高吸收率 C . 合成氨是天然固氮的方法之一 D . 碳酸钠俗称小苏打，甲烷是一种清洁能源

属于联合制碱法优点的是 (　　)

A . 氨和二氧化碳由合成氨厂提供 B . 母液可回收氯化铵 C . 氯化钠的利用率达90%以上 D . 以上全是

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

化工厂的设计是将实验室的研究成果转化为工业化生产的重要的基础工作．

（1）以硫铁矿为原料生产硫酸需经过、和三个主要生产阶段．

（2）侯氏制碱法是在索尔维制碱法的基础上创造出的一种新的制造纯碱的方法．具体工艺流程图如图所示：

①索尔维制碱法的原理是　．（用化学方程式表示）

②侯氏制碱法与索尔维制碱法相比，优点是．

③侯氏制碱法可以循环使用的物质有．

（3）食盐也是一种重要的化工原料，氯碱工业就是通过电解饱和食盐水来制备NaOH、H₂和Cl₂ ．海水中得到的粗盐中往往含有一些杂质，必须加入一些化学试剂，使杂质沉淀，处理后的盐水还需进入阳离子交换塔，其原因是．电解食盐水在离子交换膜电解槽中进行，离子交换膜的作用是．

纯碱（Na₂CO₃）在生产生活中具有广泛的用途．如图1是实验室模拟制碱原理制取Na₂CO₃的流程图．

完成下列填空：

已知：粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²^﹣等杂质离子．

（1）精制除杂的步骤顺序是 →　→→→（填字母编号）．
a．粗盐溶解 b．加入盐酸调pH c．加入Ba（OH）₂溶液
d．加入Na₂CO₃溶液 e．过滤
（2）向饱和食盐水中先通入NH₃ ，后通入CO₂ ，理由是　．在滤液a中通入NH₃和加入精盐的目的是　．
（3）请在图1流程图中添加两条物料循环的路线．
（4）
图2装置中常用于实验室制备CO₂的是（填字母编号）；用c装置制备NH₃ ，烧瓶内可加入的试剂是（填试剂名称）．
（5）一种天然碱晶体成分是aNa₂CO₃•bNa₂SO₄•cH₂O，利用下列提供的试剂，设计测定Na₂CO₃质量分数的实验方案．请把实验方案补充完整：
供选择的试剂：稀H₂SO₄、BaCl₂溶液、稀氨水、碱石灰、Ba（OH）₂溶液
① ．
② ．
③ ．
④计算天然碱晶体中含Na₂CO₃的质量分数．

下列有关物质工业制法的反应原理错误的是（　　）

A . 侯氏制碱：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NH₄Cl+NaHCO₃↓ 2NaHCO₃

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O B . 氢氧化钠：2NaCl+2H₂O

H₂↑+Cl₂↑+2NaOH C . 高温下制粗硅：C+SiO₂

CO₂↑+Si D . 电解法制金属镁：MgCl₂（熔融）

Mg+Cl₂↑

氨气、尿素[CO（NH₂）₂]、Na₂CO₃均是重要的化工原料和产品，如图是某化工厂联合生成氨气、尿素[CO（NH₂）₂]、纯碱的部分工艺流程图．

（1）原料气进入压缩机前需要进行净化处理，其目的是．制备氨合成塔的材料（填“能”或“不能”）使用普通的碳素钢．
（2） N₂、H₂混合气体经压缩后再送入氨合成塔，优点是．某整个生产中循环使用某些原料可提高生产效益，能循环利用的物质是．
（3）请按要求填写下列空白．
①沉淀池中的离子方程式：．
②生产尿素的化学方程式：．
（4）在较低温度下，可从沉淀池的溶液中分离出一种副产品由此可推断，低温下NH₄Cl的溶解度很可能（填“小于”或“大于”）NaCL．NH₄Cl是一种氮肥，但长期施用易使土壤酸化，用离子方程式表示其原因．
（5）以焦炭、水为原料制备H₂ （碳转化为CO₂ ，则1000g纯度为a%（（杂质不与水反应）焦炭最多可制备 g尿素（已知合成氨时h₂的利用率为b%、合成尿素时NH₃的利用率为c%）

我国化学家侯德榜（如图）改进国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图：

该生产纯碱的方法称联合制碱法或侯德榜制碱法联合制碱法或侯德榜制碱法，在制得纯碱的同时，还可得到一种副产品．

（1）上述沉淀池中发生的化学反应方程式是，实验室分离出沉淀的操作是，该操作使用的玻璃仪器有；
（2）写出上述流程中X物质的分子式；
（3）使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了的循环（填上述流程中的编号1、2）；
（4）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，还需要的试剂有；
（5）向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品．通氨气的作用有．

A . 增大NH₄⁺的浓度，使NH₄Cl更多地析出 B . 使NaHCO₃更多地析出 C . 使NaHCO₃转化为Na₂CO₃ ，提高析出的NH₄Cl纯度．

Na₂CO₃的制取方法及综合探究

（1）我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，其生产流程可简要表示如下：
①向饱和食盐水中依次通入足量的NH₃、CO₂（氨碱法），而不先通CO₂再通NH₃的原因是
②从生产流程图可知，可循环利用的物质是
③写出沉淀池中、煅烧炉中反应的化学方程式
（2）如何用CO₂和50mL 2mol•L^﹣¹NaOH溶液制取50mL 1mol•L^﹣¹Na₂CO₃溶液？
①写出简要的实验步骤
②写出有关反应的化学方程式．

侯氏制碱法制造纯碱同时副产氯化铵。在母液处理上，有关说法错误的是（）

A . 水浴加热，有利于NH₄Cl更多地析出 B . 加入食盐，增大Cl^-的浓度，使NH₄Cl更多地析出 C . 通入氨气，增大NH₄⁺的浓度，使NH₄Cl更多地析出 D . 通入氨气，使NaHCO₃转化为Na₂CO₃ ，提高析出的NH₄Cl纯度

“NaCl＋CO₂＋NH₃＋H₂O→NaHCO₃↓＋NH₄Cl”是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。错误的是（）

A . 甲同学说：该条件下NaHCO₃的溶解度较小 B . 乙同学说： NaHCO₃不是纯碱 C . 丙同学说：析出 NaHCO₃固体后的溶液中只含氯化铵 D . 丁同学说：该反应是在饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳

如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO₃的部分装置。下列操作正确的是( )

A . a通入CO₂ ，然后b通入NH₃ ， c中放碱石灰 B . b通入NH₃ ，然后a通入CO₂ ， c中放碱石灰 C . a通入NH₃ ，然后b通入CO₂ ， c中放蘸稀硫酸的脱脂棉 D . b通入CO₂ ，然后a通入NH₃ ， c中放蘸稀硫酸的脱脂棉

下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是（）

①金属钠投入FeCl₃溶液中

②少量Ca(OH)₂投入过量NaHCO₃溶液中

③向饱和Na₂CO₃溶液中通入足量CO₂

④向AlCl₃溶液中滴入NaHCO₃溶液

⑤过量NaOH溶液和明矾溶液混合

A . ②③④ B . ①②④ C . ①②③ D . ③④⑤

纯碱是一种非常重要的化工原料，在玻璃、肥料、合成洗涤剂等工业中有着广泛的应用。工业上“侯氏制碱法”以NaCl、NH₃、CO₂及水等为原料制备纯碱，其反应原理为：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl。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）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：。
（3）该工艺流程中可回收再利用的物质是。
（4）产品纯碱中含有碳酸氢钠，如果取m₁kg纯碱加热分解后剩余固体质量为m₂kg，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：。

纯碱是重要的化工原料，在医药、冶金、化工、食品等领域被广泛使用。

（1）工业生产纯碱的第一步是除去饱和食盐水的中Mg²⁺、Ca²⁺离子，从成本角度考虑加入试剂的化学式为、。某实验小组的同学模拟侯德榜制碱法制取纯碱，流程如下：

已知：几种盐的溶解度

	NaCl	NH₄HCO₃	NaHCO₃	NH₄Cl
溶解度（20℃，100gH₂O时）	36.0	21.7	9.6	37.2

（2） ①写出装置I中反应的化学方程式。
②从平衡移动角度解释该反应发生的原因。

③操作①的名称是。
（3）写出装置II中发生反应的化学方程式。
（4）请结合化学用语说明装置III中加入磨细的食盐粉及NH₃的作用。
（5）该流程中可循环利用的物质是。
（6）制出的纯碱中含有杂质NaCl，为测定其纯度，下列方案中不可行的是。
a．向m克纯碱样品中加入足量CaCl₂溶液，测生成CaCO₃的质量

b．向m克纯碱样品中加入足量稀H₂SO₄ ，干燥后测生成气体的体积

c．向m克纯碱样品中加入足量AgNO₃溶液，测生成沉淀的质量

在合成氨、硫酸、纯碱的工业生产流程中，具有的共同点是（）

A . 原料气循环使用 B . 使用热交换器 C . 原料气净化 D . 加热

下列关于金属及其化合物说法错误的是（）

A . 镁燃烧会发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火 B . 硫酸亚铁可用于生产防治缺铁性贫血的药剂 C . 将二氧化碳通入氨气的氯化钠饱和溶液中可使碳酸钠从中析出 D . 湿法冶金可从金属可溶性盐溶液中制备金属，如用 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 溶液制备 $\text{[math]}$

我国化学家侯德榜根据 $\text{[math]}$ 溶解度比NaCl、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 都小的性质，运用 $\text{[math]}$ 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：

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$

则下列叙述错误的是（）

A . A气体是 $\text{[math]}$ ， B气体是CO₂ B . 第Ⅲ步得到的晶体是发酵粉的主要成分 C . 第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒 D . 第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶

我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，对世界制碱工业做出了巨大贡献.联合制碱法的主要过程如图所示(部分物质已略去)

（1） ①~③所涉及的操作方法中，包含过滤的是(填序号)。
（2）根据上图，写出①中发生反应的化学方程式：。
（3）下列说法中，正确的是(填字母)。
a. $\text{[math]}$ 可循环使用
b.副产物 $\text{[math]}$ 可用作肥料
c.溶液B中一定含有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$
（4）除去 $\text{[math]}$ 粉末中混有的少量小苏打的方法是，所涉及的反应的化学方程式为。
（5）若制出的纯碱样品中含有的杂质只有NaCl。
①检验用该纯碱样品配制的溶液中含有 $\text{[math]}$ 的方法是。
②向m g纯碱样品中加入足量的 $\text{[math]}$ 溶液，沉淀经过滤、洗涤、干燥，称其质量为b g。则该纯碱样品的纯度(质量分数)为(用m、b 来表示)。

在纯碱工业的发展史上，法国的路布兰、比利时的索尔维和我国的侯德榜等科学家都取得了卓越的成就。

（1）【方法一】路布兰以食盐、浓硫酸、焦炭和石灰石为原料，制得了纯碱。其反应原理为
①2NaCl+H₂SO₄(浓) $\text{[math]}$ Na₂SO₄+2HCl
②2Na₂SO₄+4C $\text{[math]}$ Na₂S+4CO↑
③Na₂S+CaCO₃ $\text{[math]}$ Na₂CO₃+CaS
写出反应③的基本反应类型
（2）用单线桥法表示反应②的电子转移方向和数目
（3）【方法二】索尔维和侯德榜又发明了新的制碱方法，其模拟流程如下：
【资料查阅】
I．通常情况下，1体积水中大约能溶解700体积氨气，1体积水中大约能溶解1体积二氧化碳。
Ⅱ．饱和食盐水中发生的主要反应为NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl。
上述流程中过程②的主要操作的名称是，可以循环利用的物质是(填化学式)。
（4）写出饱和食盐水中主要反应的离子方程式
（5）为了提高产率，往饱和食盐水中通入气体时，你认为应该先通入(填“NH₃”或“CO₂”)，你的理由是。
（6）母液的主要成分为NH₄Cl和NaCl，写出在加热条件下母液与石灰乳反应的化学方程式。

纯碱工业（侯氏制碱法） 知识点题库

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