纯碱工业（侯氏制碱法）知识点题库

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）卢布兰法是以食盐、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．
①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为　；
②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）氨碱法的工艺如图1所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱．
①图1中的中间产物C是　，D ．（写化学式）；
②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2图的溶解度（S）随温度变化曲线，分析说明是否可行？．

现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：

低温

已知反应I为：NaCl+CO₂+NH₃+H₂O $\text{[math]}$ NaHCO₃↓+NH₄Cl

（1）工业生产中，制备NH₃的化学方程式是
（2）海水中含有大量的NaCl，以及少量的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²^﹣等离子．
①为得到纯净的饱和NaCl溶液，进行了如下操作．请补全操作步骤：
a．向浓缩后的海水中加入过量的氢氧化钠溶液后，过滤；
b．向滤液中，过滤；
c．向滤液中，过滤；
d．向滤液中加入足量的稀盐酸；
e．加热煮沸一段时间，得到饱和NaCl溶液．
②步骤c中反应的离子方程式是．
（3）反应II的化学方程式是．
（4）制得的纯碱中含有少量NaCl．取5.5g纯碱样品加入足量稀硫酸，得到标准状况下1120mL CO₂ ．则样品中纯碱的质量分数是 %（保留1位小数）．

三聚氰胺（化学式：C₃N₆H₆）是一种非食品类的重要有机化工原料、广泛用于塑料、造纸、建材等行业．如图是我国科技工作者研制的以尿素为原料生产三聚氰胺的工艺﹣﹣﹣﹣“常压气相一步法联产纯碱新技术”：

已知：①尿素的熔点是132.7℃，常压下超过160℃即可分解；

②三聚氰胺的熔点是354℃，加热易升华，微溶于水；

③以尿素为原料生产三聚氰胺的原理是：6CO（NH₂）₂ $\text{[math]}$ C₃N₆H₆+6NH₃+3CO₂

请回答：

（1）尿素是一种常用含氮量最高的化肥，其氮元素的质量百分数为，在实验室使其熔化的容器名称叫．
（2）写出各主要成分的化学式：产品2、X；
（3）联氨系统沉淀池中发生的化学反应方程式为．
（4）工业上合成尿素的化学反应方程式为（反应条件可以不写）．
（5）为了使母液中析出更多的产品2，常用的方法是
A．加入固体NaCl B．加入固体NaHCO₃ C．通入CO₂气体 D．通入NH₃
（6）若生产过程中有4%的尿素损耗，每吨尿素可生产三聚氰胺吨．（精确到0.001）

我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，探索出了一种生产纯碱的方法，其生产流程可简要表示如下：

（1）上述生产纯碱的方法称，副产品的一种用途为．
（2）沉淀池中发生反应的化学方程式是．
（3）写出上述流程中X物质的分子式为．
（4）从沉淀池中取出沉淀的操作叫．
（5）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，再滴加．
（6）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NH₄Cl的纯度．

现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：

已知反应I为：NaCl + CO₂ + NH₃ + H₂O = NaHCO₃↓+ NH₄Cl

（1）工业生产中，制备NH₃的化学方程式是。
（2）海水中含有大量的NaCl，以及少量的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻等离子。
① 为得到纯净的饱和NaCl溶液，进行了如下操作。请补全操作步骤：
a．向浓缩后的海水中加入过量的氢氧化钠溶液后，过滤；
b．向滤液中，过滤；
c．向滤液中，过滤；
d．向滤液中加入足量的稀盐酸；
e．加热煮沸一段时间，得到饱和NaCl溶液。
② 步骤c中反应的离子方程式是。
（3）反应II的化学方程式是。
（4）制得的纯碱中含有少量NaCl。取5.5 g纯碱样品加入足量稀硫酸，得到标准状况下1120 mL CO₂。则样品中纯碱的质量分数是%（保留1位小数）。

1920年参与建设亚洲第一座纯碱厂——永利制碱厂，为我国纯碱工业发展做出杰出贡献的化学家是（）

A . 屠呦呦 B . 侯德榜 C . 张青莲 D . 徐光宪

化学家侯德榜创立了中国的制碱工艺，促进了世界制碱技术的发展。下图是纯碱工艺的简化流

（1）写出CO₂的电子式。
（2）用离子方程式表示纯碱工艺中HCO₃^-的生成。
（3）工业生产时先氨化再通CO₂ ，顺序不能颠倒，原因是。
（4）滤液A中最主要的两种离子是。
（5）某小组设计如下实验分离滤液A中的主要物质。打开分液漏斗活塞，一段时间后，试管中有白色晶体生成，用化学原理解释白色晶体产生的原因。
（6）某纯碱样品因煅烧不充分而含少量NaHCO₃ ，取质量为m₁的纯碱样品，充分加热后质量为m₂ ，则此样品中碳酸氢钠的质量分数为。

索氏制碱又称氨碱法，其主要生产流程如左下图:

（1）粗盐中常含Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质离子，可依次加入NaOH、、、盐酸试剂来进行提纯。
（2）用化学方程式表示沉淀池中发生的反应为。
（3）氨碱法制得的纯碱样品中可能会含有MgCl₂杂质。现用量气法测定纯碱样品的纯度，(如右上图)如何检查该装置的气密性，称取m克样品装入Y型管左侧，量气管中液体应为(填字母)。
A.水
B.饱和食盐水
C.饱和碳酸钠溶液
D.饱和碳酸氢钠溶液
（4）若最后测得产生CO₂气体的体积为VL(标况下)，则样品中纯碱的纯度为。若最后读数时，发现水准管液面高于量气管(其他操作都正确)，则计算所得纯碱样品的纯度值(填“偏大”，“偏小”或“无影响”)。

用如图所示的实验装置模拟侯氏制碱法的主要反应原理。下列说法正确的是（）

图片_x0020_100001

A . 侯氏制碱法中可循环利用的气体为NH₃ B . 反应后冷却，瓶中析出的晶体主要是纯碱 C . 为吸收剩余的NH₃ ， c中应装入碱石灰 D . 先从a管通入NH₃ ，再从b管通入CO₂

我国著名的化工专家侯德榜在20世纪20年代所创立的“侯氏制碱法”誉满全球。“侯氏制碱法”中的碱是指下列的（）

A . NaOH B . K₂CO₃ C . Na₂CO₃ D . NaHCO₃

下列说法正确的是（）

A . Fe与水蒸气高温下反应生成Fe(OH)₂和H₂ B . 铜长期置于潮湿的空气中会与空气反应生成Cu₂(OH)₂CO₃ C . Na可以从硫酸铜溶液中置换出铜单质 D . 侯氏制碱法原理是向氯化钠饱和溶液中先通CO₂ ，再通NH₃

化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO₃ ，进一步处理得到产品Na₂CO₃和NH₄Cl，实验流程如图：

回答下列问题：

（1）从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO₃ ，正确的连接顺序是(按气流方向，用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或。
A． B． C． D． E.
（2） B中使用雾化装置的优点是。
（3）生成NaHCO₃的总反应的化学方程式为。
（4）反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO₃和滤液：
①对固体NaHCO₃充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na₂O₂ ， Na₂O₂增重0.14g，则固体NaHCO₃的质量为g。

②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)+NH₄Cl(aq)→NaCl(aq)+NH₄Cl(s)过程。为使NH₄Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH₄Cl溶解度曲线，需采用的操作为、、洗涤、干燥。
（5）无水NaHCO₃可作为基准物质标定盐酸浓度.称量前，若无水NaHCO₃保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果___(填标号)。

A . 偏高 B . 偏低不变

化学与生产生活密切相关，下列有关钠及其化合物的说法错误的是（）

A . 在实验室中，通常要把钠保存在石蜡油或煤油中，以隔绝空气 B . 碳酸钠和碳酸氢钠的溶液均显碱性，可用作食用碱或工业用碱 C . 氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源 D . 侯氏制碱法提高了食盐的转化率，缩短了生产流程，减少了对环境的污染，将制碱技术发展到了一个新的水平

氯化钠是化学工业的最基本原料之一，被称为“化学工业之母”。下列有关说法正确的是（）

A . “制钠”：海水为原料制得精盐，再电解氯化钠溶液制备钠 B . “氯碱工业”：采用“阴离子交换膜”电解槽电解饱和食盐水获得氯气和烧碱 C . 根据氯碱工业的原理，若电解氯化钾溶液，则反应为 $\text{[math]}$ D . “侯氏制碱”：将二氧化碳通入氨化的氯化钠饱和溶液中，析出碳酸钠

侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一，他将氨碱法和合成氨工艺联合起来，发明了“联合制碱法”。氨碱法中涉及的反应有：

反应Ⅰ： $\text{[math]}$

反应Ⅱ： $\text{[math]}$

下列制取少量 $\text{[math]}$ 的实验原理和装置能达到实验目的的是（）

A . 制取 $\text{[math]}$ B . 除去 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ C . 制取 $\text{[math]}$ D . 制取 $\text{[math]}$

下列过程中的化学反应，有关离子方程式书写正确的是（）

A . 将Na₂O₂放入水中：Na₂O₂+2H₂O=2Na⁺+2OH^-+O₂↑ B . Fe₂O₃溶于过量的氢碘酸：Fe₂O₃+6HI=2Fe²⁺+4I^- +3H₂O+I₂ C . 将足量NH₃和足量CO₂依次通入饱和食盐水：Na⁺+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH $\text{[math]}$ D . NaHSO₄溶液与Ba(OH)₂溶液反应至溶液呈中性：SO $\text{[math]}$ +H⁺+OH^-+Ba²⁺=BaSO₄↓+H₂O

下列科学家中，为我国化学工业作出重大贡献的是（）

A . 钱学森 B . 侯德榜 C . 华罗庚 D . 李四光

我国杰出化学家侯德榜根据NaHCO₃溶解度比NaCl、Na₂CO₃、NH₄HCO₃、NH₄Cl都小的性质，运用CO₂+NH₃+H₂O+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl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 $\text{[math]}$ A和食盐的饱和溶液 $\text{[math]}$ 悬浊液 $\text{[math]}$ 晶体 $\text{[math]}$ 纯碱

则下列叙述错误的是（）

A . A气体是CO₂ ， B气体是NH₃ 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 . 氨气和二氧化碳均来自合成氨工厂

由于氯化铵的市场价格过低，某制碱厂在侯氏制碱基础上改进的工艺如图：

有关该制碱工艺描述错误的是（）

A . 原料是饱和NaCl(aq)、CO₂ B . NH₃循环使用 C . X可能是石灰乳 D . 产品是Na₂CO₃和CaCl₂

（1） I.某化学兴趣小组采用如下图所示装置研究NaHCO₃分解的CO₂与Na₂O₂反应。
完成下列填空：
画出乙中实验装置图，并标出相应试剂。
（2）装置丙中仪器名称是，其中反应的化学方程式是，该反应中氧化剂与还原剂的质量比为。
（3）装置丁中NaOH溶液的作用是，装置戊中澄清石灰水的作用是。
（4） II.NaHCO₃俗称小苏打，工业上可由通过侯氏制碱法制取(又称联合制碱法，由我国近代著名的化工学家侯德榜发明)。
写出侯氏制碱法中生成NaHCO₃的离子方程式。操作时，往饱和食盐水中先通入气体，原因是。
（5）在密闭容器中投入一定量的Na₂O₂和NaHCO₃ ，在300℃下充分反应。若残留固体为纯净物，则起始时 $\text{[math]}$ 应满足的条件是。

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