纯碱工业（侯氏制碱法）知识点

纯碱工业：第一步是氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵，第二步是：碳酸氢铵与氯化钠反应生成的碳酸氢钠沉淀和氯化铵，碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的溶解度较小。碳酸氢钠部分可以直接出厂销售，其余的碳酸氢钠会被加热分解，生成碳酸钠，生成的二氧化碳可以重新回到第一步，根据NH₄Cl溶解度比NaCl大，而在低温下却比NaCl溶解度小的原理，在 278K～283K(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。

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工业上以侯氏制碱法为基础生产焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）．其制备工艺流程如下：

已知：反应Ⅱ包含2NaHSO₃⇌Na₂S₂O₅+H₂O等多步反应．

（1）反应I的化学方程式为：．

（2）“灼烧”时发生反应的化学方程式：．

（3）已知Na₂S₂O₅与稀硫酸反应放出SO₂ ，其离子方程式为：．

（4）反应I时应先通的气体为副产品X的化学式是　．生产中可循环利用的物质为（填化学式）

（5）为了减少产品Na₂S₂O₅中杂质含量，需控制反应Ⅱ中气体与固体的物质的量之比约为．检验产品中含有碳酸钠杂质所需试剂是　（填编号）

①酸性高锰酸钾 ②品红溶液 ③澄清石灰水

④饱和碳酸氢钠溶液 ⑤NaOH ⑥稀硫酸．

某化学兴趣小组在实验室进行模拟侯氏制碱法的实验探究如图1，请你参与并协助他们完成相关的实验任务．反应原理为：NaCl+NH₃+CO₂+H₂O═NaHCO₃↓+NH₄Cl ①

2NaHCO₃═Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O↑ ②

（1）操作Ⅰ、Ⅱ可否颠倒？答：（填“能”或“不能”）；操作Ⅲ的名称是．

（2）写出向晶体X的水溶液中滴加NaOH溶液时发生反应的离子方程式：．

（3）在实验室反应②可在如图2装置中进行，该装置可进行多个化学反应，如实验室制取少量氧气也可利用该装置，请再写出一种利用该装置制取的常见气体的名称．答：．

某课外活动小组模拟工业制备纯碱，方案如下：

（1）（一）实验原理：向饱和食盐水中通入足量氨气和过量二氧化碳，析出溶解度较小的碳酸氢钠．写出相关离子方程式．
（2）
（二）实验装置：所需实验药品和装置如图所示：
（三）实验步骤：
组装好装置，然后应该进行的操作是．
（3）中间的烧瓶中加入20mL饱和食盐水，并将其浸入冰水中；D中加入足量氢氧化钠固体，E中加入足量浓氨水；B中加入足量碳酸钙粉末，A中加入足量稀硫酸于（可分多次加入）．仪器A的名称是，选择用稀硫酸而不用稀盐酸的好处是．
（4）先打开（填K₁或K₂），将装置A或E中的试剂慢慢加入圆底烧瓶．大约20分钟左右时，观察到饱和食盐水上方有现象时，再打开（填K₁或K₂），将装置A或E中的试剂慢慢加入圆底烧瓶，大约5分钟即有浑浊出现，约15分钟出现大量白色固体．
（5）（四）纯碱制备：
上述实验结束后，欲得到纯碱，将固体过滤、洗涤后，还需进行的操作是（不加任何其它试剂，装置任选），反应的化学方程式为；若将上述操作产生的气体全部通过浓硫酸，再通过足量的过氧化钠，过氧化钠增重0.28g，则制得的纯碱质量为 g．

关于侯氏制碱法，下列表述错误的是（）

A . 食盐利用率比较高 B . 实验条件下NaHCO₃的溶解度较小 C . 析出NaHCO₃固体后的母液中只含氯化铵 D . 在饱和食盐水中应先通入氨气，再通入二氧化碳

下列物质转化在给定条件下能实现的是( )

①Al₂O₃NaAlO₂(aq) $\text{[math]}$ Al(OH)₃

②S $\text{[math]}$ SO₃ $\text{[math]}$ H₂SO₄

③饱和NaCl(aq) $\text{[math]}$ NaHCO₃ $\text{[math]}$ Na₂CO₃

④Fe₂O₃ $\text{[math]}$ FeCl₃(aq) $\text{[math]}$ 无水FeCl₃

⑤MgCl₂(aq) $\text{[math]}$ Mg(OH)₂ $\text{[math]}$ MgO

A . ①③⑤ B . ②③④ C . ②④⑤ D . ①④⑤

工业上常用氨碱法制取碳酸钠，却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中( )

A . KHCO₃溶解度较大 B . KHCO₃溶解度较小 C . K₂CO₃溶解度较大 D . K₂CO₃溶解度较小

化学与环境、科学、技术密切相关。下列有关说法中正确的是（）

A . 华为首款5G手机搭载了智能的7nm制程SoC麒麟980芯片，此芯片主要成分是二氧化硅 B . 用于制作N95型口罩的“熔喷布”主要原料是聚丙烯，聚丙烯的分子长链上无支链 C . 国产飞机C919用到的氮化硅陶瓷是传统有机非金属材料 D . 侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异

侯氏制碱法中没有用到的原料是（）

A . CaO B . NaCl C . NH₃ D . CO₂

对氨碱法(索氏)和联合制碱法(侯氏)对比分析，错误的是（）

A . 产品完全相同 B . 生产NaHCO₃的反应原理相同 C . 食盐利用率不同 D . 都循环利用了CO₂

NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质，如图所示。下列说法错误的是（）

图片_x0020_100002

A . 以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为氯碱工业 B . 用石灰乳与Cl₂制取的漂白粉的有效成分是Ca(ClO)₂ C . Cl₂不与铁反应，因此液氯可储存在钢瓶中 D . 侯氏制碱法实现了从NaCl到Na₂CO₃的转化

下列对有关物质制备的说法正确的是（）

A . 工业上炼铁用焦炭做还原剂 B . 侯氏制碱法的原理是将 $\text{[math]}$ 通入氨的 $\text{[math]}$ 饱和溶液中，使溶解度较小的 $\text{[math]}$ 从溶液中析出 C . 可用 $\text{[math]}$ 在加热条件下还原 $\text{[math]}$ 制备金属镁 D . 焦炭和石英砂制粗硅，说明单质C的氧化性比单质Si强

下列物质的制备与工业生产相符的是（）

A . NH₃ $\text{[math]}$ NO $\text{[math]}$ HNO₃ B . NaCl(aq) $\text{[math]}$ Cl₂ $\text{[math]}$ 漂白粉 C . MgCl₂(aq) $\text{[math]}$ 无水MgCl₂ $\text{[math]}$ Mg D . 饱和NaCl(aq) $\text{[math]}$ NaHCO₃ $\text{[math]}$ Na₂CO₃

现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：

已知：常温常压下，1体积水能溶解1体积CO₂；1体积水能溶解700体积NH₃。下列有关说法错误的是（）

A . 反应I原理为CO₂+NH₃+NaCl+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl B . 反应I生成的沉淀，经过滤、洗涤、煅烧可得到纯碱 C . 向饱和NaCl溶液中先通入足量的CO₂ ，再通入足量的NH₃ D . 从母液中可获得副产品氯化铵

现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：

有关说法错误的是（）

A . 反应Ⅰ原理为CO₂+ NH₃ + NaCl + H₂O → NaHCO₃↓ + NH₄Cl B . 向饱和NaCl溶液中先通入足量的CO₂ ，再通入足量的NH₃ C . 反应Ⅰ生成的沉淀，经过过滤、洗涤、煅烧可得到纯碱 D . 往母液中通入氨气，加入细小的食盐颗粒并降温，可使氯化铵析出

下列描述不正确的是（）

A . 铁制品上使用铜配件，在接触处铁更易生锈 B . 以KOH溶液为离子导体的CH₄-O₂燃料电池，工作一段时间后溶液的pH减小 C . 先将足量二氧化碳通入饱和食盐水，再通入氨气降温可析出碳酸氢钠固体 D . 熔融状态下AlCl₃不导电而AlF₃导电，可以说明电负性F>Cl

采用循环操作可提高原料的利用率，下列工业生产中，没有采用循环操作的是（）

A . 硫酸工业 B . 合成氨工业 C . 氯碱工业 D . 纯碱工业

侯德榜为我国化工事业的发展贡献了毕生精力，是中国化学工业的开拓者，近代化学工业的奠基人之一，是世界制碱业的权威。某研究性学习小组感动于侯德榜先生热爱祖国、自强不息的精神，在学习了工业“侯氏制碱法”的原理后(NaCl+NH₃+ CO₂ + H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl)。决定重走科学家探索之路，进行了如下的研究：

[提出问题]能否在实验室模拟“侯氏制碱法”中制取NaHCO₃的过程呢？

[实验验证]如图是该学习小组进行模拟实验时所用到的部分主要装置。已知浓氨水遇生石灰会产生大量的NH_3。

请回答下列问题：

（1）检验装置A气密性的方法是：塞紧带长颈漏斗的橡胶塞，夹紧弹簧夹后，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，若，说明装置不漏气。
（2）实验室用石灰石(杂质既不溶于水也不与稀盐酸反应)和稀盐酸反应制取二氧化碳。反应的化学方程式为。
（3）装置D是连接在装置A与装置C之间的气体净化装置，进气口是(填 “a”或“b”)，装置D的作用是除去气体。
（4）实验时先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH₃(溶液显碱性)，再通入足量的CO₂ ，其原因是(填标号)。
①使CO₂更易被吸收②NH₃比CO₂更易制取③CO₂的密度比NH₃大
（5）用的操作方法将生成的NaHCO₃晶体从溶液中分离出来。[得出结论]利用“侯氏制碱法”在实验室可以制取NaHCO_3。

化学与生产、生活、社会发展息息相关，下列有关说法正确的是（）

A . 侯氏制碱法的工艺流程中应用了物质溶解度的差异 B . 5G技术中使用的光导纤维不与任何酸碱反应 C . 香云纱染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物 D . 我国古代“灌钢法”的原料之一赤铁矿的主要成分为FeO

下列说法错误的是（）

A . 化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的基础自然科学 B . 李时珍的《本草纲目》和宋应星的《天工开物》中蕴含了丰富的化学知识 C . 侯德榜发明联合制碱法，制取的是氢氧化钠 D . 我国科学家在世界上第一次用化学方法合成的结晶牛胰岛素属于蛋白质

在实验室模拟侯氏制碱法制备碳酸钠，并测定碳酸钠的质量分数。

（1）一定温度下，往一定量饱和NaCl溶液中通入氨气达到饱和后，再不断通入CO₂ ，一段时间后，出现沉淀，过滤得到NaHCO₃晶体。该过程的化学方程式为：。
（2）加热 NaHCO₃的化学方程式为，实验室进行此操作的装置可以是图中的。
（3）称取 $\text{[math]}$ 制得的碳酸钠样品，置于小烧杯中，加水溶解，向小烧杯中滴加足量氯化钙溶液充分反应(杂质不参加反应)。将反应混合物过滤、洗涤、干燥，得到质量为 $\text{[math]}$ 的沉淀。则该样品中碳酸钠的质量分数为(用 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的计算式表示)。

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