专题12 侯氏制碱法(学生版)-2020化学《满分中考·重难点题型》精准练(九下)

1、 专题 12 侯氏制碱法1. 工业上用电解饱和 nacl 溶液的方法来制取 naoh、cl 和 h ， 并以它们为原料生产一系列化22工产品，称为氯碱工业在工业上，制取氯气和烧碱的主要工艺流程如下：（1）环节：利用海水提取粗盐的过程（如图）图中是_（填“蒸发”或“冷却”）池（2）母液为氯化钠的_（填“饱和”或“不饱和”）溶液（3）环节：利用工业上粗盐（含 mgcl 、cacl 、na so 等杂质）精制氯化钠（工艺流程如图）2224x 中含有的阳离子是_；（4）写出生成沉淀 d 的一个化学方程式（5）溶液 e 中加过量稀盐酸的作用是（6）实验所得精盐的质量大于粗盐中nacl 的质量，原因是（7

2、）环节：电解饱和食盐水生产氯气和烧碱并测定烧碱的纯度请写出环节生产中发生反应的化学方程式（8）工业烧碱常常含有一定的氯化钠和碳酸钠杂质为了测定烧碱的含量，小婉同学设计探究方案后进行实验并测得数据如图：1 请你利用小婉同学测得的数据计算烧碱样品中氢氧化钠的质量分数（请列出计算过程）_（9）小强同学认为小婉同学设计的探究方案不够严密，其理由是：探究方案中没考虑氢氧化钠的吸水性探究方案中因缺少_（填操作名称），导致测得的氢氧化钠的质量分数偏小（10）环节：应用举例氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：cl +2naohnacl+nacl o+h o，工业上用氯气与石灰乳22ca（oh） 反应来制取漂

3、白粉，有关反应的化学方程式是_22. 蛇纹石矿可以看做 mgo、fe o 、al o 、sio 组成由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验流程如图123232所示：（1）蛇纹石加盐酸溶解后，溶液有 mg 等_种金属离子产生，写出产生 mg 的化学方程2+2+式（2）进行操作时，控制溶液 ph=67（有关氢氧化物沉淀的 ph 见表），沉淀物 a 中含有_和_该操作中 ca（oh） 不能过量，若 ca（oh） 过量，溶液 ph 会升高，可能导致_22溶解，_会沉淀析出氢氧化物开始沉淀2.3沉淀完全3.4fe（oh）3al（oh）3mg（oh）28.611.1沉淀不溶沉淀不溶（3）已知 mg（hco ）受热分

4、解可以产生三种氧化物，请写出该反应方程式3 22 （4）物质循环使用，能节约资源上述实验中，可以循环使用的物质是_（5）确定产品碱式碳酸镁（mmgco nmg（oh） xh o）的组成某同学组装仪器如图 2 所示：322【资料查询】mgco 、mg（oh） 受热易分解，各生成对应的两种氧化物32实验测得：硬质玻璃管中剩余的固体质量为 2.0g，d 处浓 h so 增重 0.9g，e 处碱石灰增重 1.76g24a 装置中 naoh 溶液的作用是_；b 装置中药品是_；在实验中要持续通入空气，其目的是通过计算可得碱式碳酸镁（mmgco nmg（oh）xh o）中 m：n=_x 值为_若322将

5、f 装置去掉，对实验结果的影响是 m 值_（填“偏大”、“偏小”或“不变”）3. 小明学习了中国化学家侯德榜发明的候氏制碱法的反应原理，发现最终产物是na co 23（1）他对制“碱法”的名称产生了疑问，带着疑问去查找资料发现：na co 属于_类（填酸、碱、盐），俗名_，是一种重要的化工原料，水溶液显碱性他23又对 na co 水溶液显碱性的原因产生了兴趣23（2）【提出问题】na co 溶液显碱性的原因是什么？23【查阅资料】nacl、cacl 溶液显中性，cl 对溶液的酸碱性没有影响2na co 在水中全部电离生成 na 和 co+3223【提出猜想】猜想一：na 与水作用，使溶液显碱性

6、+猜想二：水分子单独起作用，使溶液显碱性猜想三：（3）【实验探究】实验操作将一定量的 nacl 溶于水，滴入 2 滴酚酞 溶液不显红色向一定量的蒸馏水中滴入 2 滴酚酞 溶液不显红色将一定量的na co 溶于水，滴入2滴酚酞，溶液先显红色，加入cacl 后红色 猜想三成立2323 再向溶液中加入适量的 cacl2消失，出现_（4）【讨论与交流】小明与老师和同学们进行交流，大家肯定了他的结论：na co 溶液显碱性是因23为在溶液中生成了新的微粒请你写出可能产生的微粒（至少填两种）他们在交流中还发现强碱与强酸反应生成的盐溶液显中性，强酸与弱碱反应生成的盐溶液显酸性，强碱与弱弱酸反应生成的盐溶液显

7、碱性na co 溶液可以看成是强碱与弱弱酸反应生成的盐溶液，所23以显碱笥由此可推出 nh cl 溶液显_性，kno 溶液显_性434.碳酸钠用途非常广泛，是工业生产中重要的化工原料在1921 年我国科学家侯德榜创造了一种著名的纯碱生产方法“联合制碱法”“联合制碱法”生产过程：（1）第一步主要反应为 nh +co +h onh hco 该反应属于_反应（基本反应类型）32243（2）第二步用食盐与 nh hco 反应食盐来源于某盐田，该粗盐主要含有氯化钠，此外还含有少43量硫酸钠，氯化钙和氯化镁经净化、精制得到生产碳酸钠所需要的食盐水，其主要流程如图1：通过降温使硫酸钠从粗盐水中析出，其原理是

8、氯化钠和硫酸钠的溶解度与温度的变化差异较大，请在溶解度图（如图 2）中简单画出氯化钠和硫酸钠的溶解度曲线变化趋势图“精制 i”操作中，加入过量含钙元素的碱的化学式是其反应化学方程示为“精制 ii”操作中，加入 b 盐的有关反应方程式为为保证“精制 ii”操作中过量 b 盐把杂质全部除去，请在下表中写出检验溶液中b 盐是否过量的实验报告实验现象查阅资料得知 nacl、nh hco 、nahco 、nh cl 在 30时的溶解度如下表所示：4334温度nh clnh hconahco311.1gnacl36.3g4433041.1g27.0g4 请根据溶解度表所提供的信息，写出式：“联合制碱法 ”

9、中的第二步属于复分解反应的化学方程第三步处理制得碳酸钠，反应原理为 2nahco3na co +h o+co 23225. 我国制碱工业的先驱侯德榜将制碱与制氨结合起来的联合制碱法，为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献。其生产工艺流程示意图如下：（1）粗盐水中主要含有 ca 、mg 、so 等杂质离子，工业上常用加入稍过量的 naoh 溶液、2224 na co 溶液、 bacl 溶液及适量的盐酸等除杂、精制。则加入试剂合理的顺序为（填232字母序号）。a. b. c. （2）加盐酸的作用是（用方程式表示）_、_。（3）制碱原理可看作是由 co + nh + h o = nh hco 和

10、 nacl + nh hco = nahco +23243433nh cl 两个反应加合而成。反应为复分解反应，请根据复分解反应发生的条件及表1 中相关物质420时的溶解度，分析反应为何能顺利进行？_。表 1 相关物质的溶解度（20）（单位：g）nacl36.0nahco39.6nh cl43421.737.2（4）操作 2 为洗涤、煅烧。晶体应在以下装置_中(填字母序号）进行“洗涤”操作。在上述操作中，如何判断晶体已经洗涤干净。（5）x 的化学式为_，若 x 直接排放到空气中会造成的后果是。（6）y 是滤液中最主要成分， y 与 ca(oh) 反应的产物之一可用于循环使用，该产物的名称为2_

11、，y 的化学式为_，写出 y 的一种用途。5 6.【经典赏析】我国制碱工业的先驱侯德榜，发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法。生产过程是在饱和氨盐水中(nh 和 nacl 都达到饱和的溶液)通入 co 。32【查阅资料】侯氏制碱法中主要反应： nacl+nh +co +h onahco +nh cl，322342nahco3na co +h o+co 。2322nahco 和 nh cl 的溶解度曲线如图所示。34（1）【思考交流】30时，nh cl 饱和溶液中溶质质量分数与 nahco 饱和溶液中溶质质量分数相43比，前者与后者的关系是_(填字母)。a. 大于b. 小于c. 等于d. 无法

12、确定（2）反应中生成物 nahco 和 nh cl 的质量比为_(不需化简)。34（3）氨盐水吸收 co 后生成 nahco 和 nh cl，先结晶析出的物质是 nahco ，2343原因是。（4）【实验探究】某小组以粗盐和碳酸氢铵(nh hco )为原料，采用以下流程制备纯碱和 nh cl。434粗盐中除了含有泥沙等不溶性杂质，还含有少量的mgcl 等。若要除去粗盐中的mgcl ， 可加22入过量的 naoh 溶液，过滤，然后向滤液中加入适量盐酸。写出加入盐酸时反应的化学方程式_。过滤时玻璃棒的作用是_ 。沉淀 1 表面常附有 nh 、cl 等杂质，洗涤时最好选用下列_饱和溶液(填字母)。+

13、-4anaclb.nh clc. nh hcod.nahco3443步骤 x 包括的操作有_、冷却结晶和过滤。（5）【拓展延伸】小华设计下图实验装置测定某纯碱样品(含少量杂质 nacl)中碳酸钠的质量分数：6 取一定量的样品与足量稀盐酸反应，通过测定生成co 的体积，计算样品中碳酸钠的质量分数。(已2知常温常压下 co 的密度是 1.977g/l)2如果样品质量为 5.3g，则实验中选用的量气管规格最合适的是_(填字母)。a500mlb.1000 ml c.1500 mld.2000ml反应结束后锥形瓶中有 co 残留，会导致测得的碳酸钠质量分数_(填字母)。2a偏大b.偏小c.无影响如果 5

14、.3g 样品中钠元素的质量分数为 42%，实验结束后将锥形瓶中溶液蒸干，则所得固体质量为_(结果保留 1 位小数)。7.南海海域是我国固有领土，蕴藏着丰富的海洋资源。充分利用南海海洋资源，结合我国制碱工业先驱侯德榜发明的“侯氏制碱法”基本原理，模拟实现工业联合制取纯碱的过程如下(某些反应产物已略去):请回答下列问题:（1）操作 a 的名称是_;（2）下列物质中均能与贝壳主要成分、生石灰、熟石灰发生反应的是a. 水 b. 盐酸 c. 二氧化碳（3）沉淀池中发生的反应是:nacl+h o+nh +co =nahco +nh cl。通常情况下，1l 水能溶解约(填字母)。232341l 二氧化碳或

15、700l 氨气。现向精制饱和食盐水中通入两种气体的顺序是:先通氨气形成饱和氨盐水，然后在加压条件下通入二氧化碳。这样操作的目的是。7 （4）已知:固体 ca(hco )caco +h o+co ，ca(hco ) 和 nahco 化学性质相似。写出反3 23223 23应 的 化 学 方 程 式 :; 请 列 举 小 苏 打 在 生 活 中 的 一 种 常 见 用途。（5）仔细观察流程图，其中可循环利用的物质除二氧化碳之外，还有_。（6）联合制碱法生产的纯碱(类)国家质量主要标准如下表所示:化学兴趣小组的同学设计并完成了如下实验来判断纯碱样品的等级 (不考虑其他杂质参加反应)称取10. 8g

16、联合制碱法生产的纯碱样品，加入足量的水溶解，再加入足量的氯化钡溶液充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥，得到碳酸钡固体19.7 g;另称取 60 g 联合制碱法生产的纯碱样品，加入足量的水溶解，再加入足量的硝酸银溶液和稀硝酸，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥，得到氯化银固体1.435 g。该纯碱样品中碳酸钠的质量分数为_(计算结果精确到 0.01%)列式计算该纯碱样品中所含氯化钠的质量分数_ (计算结果精确到 0.01%)该纯碱样品的等级为_。8. 用“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有氯化钠等杂质，化学兴趣小组欲对某品牌纯碱样品中碳酸钠的质量分数进行实验探究，他们设计了下列两种实验方案进行试验方案一

17、样品与氯化钙溶液反应，测定 na co 的质量分数23（1）样品与氯化钙溶液的反应实验（杂质不与氯化钙溶液反应）：取一定量纯碱样品配成溶液后，滴加过量的 cacl 溶液2分析滴加的 cacl 溶液要过量的原因：；2（2）将反应后的混合物进行过滤，把获得的沉淀物洗涤、干燥、称量利用沉淀物质量计算 na co32的质量分数为 91%如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于 91%，这是因为_（3）方案二样品与稀盐酸反应，测定 na co 的质量分数23利用如图所示实验装置（铁架台略去）和试剂，通过测定样品和稀盐酸反应产生的 co 气体的质量，2计算 na co 的质量分数（装置气密性良好，忽略盐酸的挥发

18、性且每步反应或作用都是完全的）238 打开止水夹 k，先对装置 a 和 b（已连接）通入已除去 co 的空气一会儿，其目的是，2然后再接上装置 c 和 d（4）关闭止水夹 k，加入足量的稀盐酸（杂质不与盐酸反应）待装置 a 中的反应结束后，再一次打开止水夹k，继续往装置通入已除去co 的空气一会儿，若省2略此步骤，将会使测定结果_（_ 选填“偏大”或“偏小”）若没有装置 d，将会使测定结果_（选填“偏大”或“偏小”）9. 碳酸镁水合物是制备镁产品的中间体。【制取 mgco 3h o】工业上从弱碱性卤水(主要成分为 mgcl )中获取 mgco 3h o 的方法如图 1：32232（1）沉淀过程

19、的化学方程式为：mgcl +co +2naoh+2h omgco 3h o+2_。22232（2）沉淀过程的 ph 随时间的变化如图 2 所示，沉淀过程的操作为_(填标号)。a向卤水中滴加 naoh 溶液，同时通入 co2b.向 naoh 溶液中滴加卤水，同时通入 co2c.向卤水中通入 co 至饱和，然后滴加 naoh 溶液，同时继续通入 co22d.向 naoh 溶液中通入 co 至饱和，然后滴加卤水，同时继续通入co229 （3）沉淀过程的溶液中镁离子含量随时间的变化如图3 所示，不同温度下所得到沉淀产物如下表所示。温度()46.95产物32323249.95mg (oh) (co )

20、4h o523 42则沉淀过程选择的温度为_，理由是此温度下，mg 沉淀的速率较快，沉淀效率较高，且不2+会生成其它沉淀。（4）【测定 mgco 3h o 的纯度】32【查阅资料】碱石灰是 cao 与 naoh 的固体混合物。mgco 3h o+h so =mgso +co +4h o。3224422mg (oh) (co ) 4h o 也可以表示为 mg(oh) 4 mgco 4h o，其相对分子质量为466，能与硫酸523 42232反应生成 co 。2【实验步骤】利用如下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验，以确定 mgco 3h o 的纯度。32依据实验过程回答下列问题：实验结束后需

21、持续缓缓通入空气，其作用为。（5）c 装置中反应生成 caco 的化学方程式为；d 中碱石灰的作用为3_。（6）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是_(填标号)。a在加入硫酸之前，应排净装置内的 co 气体2b.为了缩短实验时间，快速滴加硫酸10 c.在 ab 之间增添盛有浓硫酸的洗气装置d.在 c 装置左侧导管末端增添多孔球泡（7）小明认为应将c 装置中澄清石灰水换成 ba(oh) 溶液，理由一：_，使co22被吸收的更完全；理由二：baco 的相对分子质量比caco 大，等质量的mgco 3h o 生成的baco33323质量大于 caco 质量，实验时相对误差小。3（8）实验中准确称取

22、 15.0g 样品三份，进行三次测定，测得生成 caco 沉淀的平均质量为 10.0g。3请计算样品中 mgco 3h o 的纯度为_(写出计算过程)。32（9）若获取 mgco 3h o 的样品中含有少量 mg (oh) (co ) 4h o，则样品中 mgco 3h o 的纯32523 4232度_(填“偏大”“不变”或“偏小”)。10. 我 国 制 碱 工 业 采 用 联 合 制 碱 法 生 产 纯 碱 ， 其 反 应 原 理 如 下 ：nacl+nh +h o+co =nahco +nh c1；2nahco na co +h o+co 3223432322（资料阅读）通常情况下，浓氨水具有较强的挥发性，易挥发出氨气。氨气是一种无色有刺激