《1-3纯碱的生产》同步练习2

1、课题 3 纯碱的生产同步练习 2考查点一 路布兰制碱法1(1)1791 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NaCI与H2SQ反应制NazSQ；2NaCI+ H2SQ=2=Na2SQ + 2HCI f 用焦炭还原 Na2SO4 制 Na2S；煅烧Na2SO44C=Na2S4COf 用硫化钠与石灰石反应制 Na2CO3；煅烧Na2SCaCO3=Na2CO3CaS(2) 下列说法正确的是( )。A. 两步都是氧化还原反应B. 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. 该方法对环境污染较小解析 依据氧化还原反应是有化合价变

2、化的反应可知，第 步是氧化还原反 应，故A错，B对；该生产中产生 HCI，对生产设备严重酸蚀；第 步产生 的CO是大气污染物，故 C D错。答案 B考查点二 纯碱小苏打及其用途2.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，分别加入澄清石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打解析 小苏打NaHCQ分解生

3、成NazCCb、出0和CO2,有NazCOs残留，A 项错误；纯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。A(苏打)还是答案 C 3苏打和小苏打有着广泛的应用。试从反应物用量角度说明在下列用途中选 B(小苏打)，并说明原因。(1) 做面条时防止面粉较长时间储存变酸味，常加入适量的面碱，选用因为 (2) 作为泡沫灭火器的药品，选用 ，因为 (3) 用于洗涤餐具及实验室的玻璃仪器等，选用 ，因为 (4) 治疗胃酸过多时，选用 ，因为 (提示：二者水溶液均显碱性，且苏打的碱性强)解析 由两者的性质可知：Na2CQ+ 2HC

4、I=2NaC+H2O+ COJ, NaHCOs+ HCI=NaCI+出0+ CQf，中和等量酸时消耗苏打的质量相对小；产生等量CO2时消耗小苏打少；而作洗涤剂和中和胃酸时均利用其碱性，苏打碱 性强,洗涤效果好,但碱性太强,不利于健康,故治疗胃酸过多应使用小苏 打。答案 (1)A 中和等量的 J, Na2CQ比NaHCOs的用量少(质量比为53 : 84) B 产生等量的 CO2时，NaHCQ比NazCOs的用量少(质量比为84 : 106), 且产生CO2的速率快(s)A Na2COs 碱性强,洗涤效果好(4)B 要适量中和部分胃酸,若用苏打,碱性太强,腐蚀性强,不利于人体 的健康考查点三 氨

5、碱法4纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法 ”和 “联合制碱法 ”两种工艺。下列说法不正确的是 ()。A. “联合制碱法”和 氨碱法”的化学反应原理中都有下列化学反应NH3+ CO2+ NaCI+ H2O=NaHCC3 J + NH4CI2NaHCQ=Na2CQ+ H2O f + CO2TB. “联合制碱法”生产中有氨的循环利用工艺C. “氨碱法”生产中有氨的循环利用工艺D. “联合制碱法”和 氨碱法”都有一定的局限性解析氨碱法"将NH4CI和Ca(OH再反应，使NH3循环利用； 联合制碱法 ”是制得纯碱和副产品氯化铵。答案 B5. 工业上常用氨碱法制取碳酸钠 (将氨

6、气和二氧化碳先后通入饱和食盐水而析出小苏打，再 经过滤、焙烧而得到纯碱 )，但却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中()。A. KHCQ溶解度较大B. KHCO3溶解度较小C. K2CO3 溶解度较大D. K2CO3 溶解度较小解析氨碱法制取Na2CC3的原理是，在精制的食盐水中分别通入NH3、CO2,由于NaHCQ溶解度不大，当 Na： HCOT浓度较大时便析出 NaHCQ晶体， 将过滤得到的NaHCQ煅烧得NazCQ，由于KHCQ溶解度较大，无法从溶 液中析出，故无法利用其分解制取K2 CO3。答案 A6. 纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法 ”和 “联合制碱法 ”两种

7、工艺。 请按要求回答问题：(1) 氨碱法”产生大量CaC2废弃物，请写出该工艺中产生 CaC2的化学方 程式： 。(2) 写出 “联合制碱法 ”有关反应的化学方程式：o(3) CO2是制碱工业的重要原料，联合制碱法"与氨碱法"中CO2的来源有何不同？ 。(4) 绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。根据联合制碱法”总反应列出计算原子禾U用率的表达式： 原子禾U用率(%)=。解析 氨碱法的原料：氯化钠、碳酸钙(或二氧化碳)及氨。工艺流程：CaCQ高温=©0+ CQ fCQ+ NH3+ H2O=NH4HCC3,NaCI+ NH4HCO3=NaHCQ J+ NH

8、4CI,2NaHCQ= 煅烧Na2CO3+ H2O f + CO2T(3)联合制碱法”中的CQ来源于合成氨厂，氨碱法”中的C02来源于煅CaO+ H2O=Ca(OH>,产生 CaC2 的反应：Ca(OH), + 2NH4CI=CaC2 + 2NH3 f + 2出0，该反应的CaC2中的C来源于NaCI, Ca2+来源于CaCQ，产生无用的 CaC2，降低了 NaCI的利用率。联合制碱法：NH3和C02来源于合成氨厂工艺流程：NH3+ CQ + H20=NH4HC03,NaCI+ NH4HCO3=NaHCQ J+ NH4CI,木2NaHCO3=Na2CO3+ H2OT + COJ。滤液含

9、NH4CI、NaHC03NaCI、NH4HCO3降温、通入NH3 析出NH4CI固体> *加NaC固体滤液t再一次循环利用依据总反应：2NaCI+ CQ+ H2O+ 2NH3=Na2CQ + 2NH4CI 可得：原子利用率=106 X 100%= 49.77%。106+ 107答案 ("2NH4CI+ Ca(OH2=A=2NH3f+ CaC2+ 2出0 (2)NH3+ CQ+ H2O=NH4HCQNaCI+ NH4HCO3=NaHCQ J+ NH4CI2NaHCO3=S烧Na2CO3 + 出0匸 + CO2T烧石灰石106 106+ 107X 100% = 49.77%7 .工

10、业生产纯碱的工艺流程示意图如下:纯碱cD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) 实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、沉淀、冷却结晶、烘干。(3) 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 .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： 。(5) 氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为： 。(6) 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

11、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(OHb。B的作用 是用来除去加入过量的沉淀剂，为不引入新的杂质则选用Na2CC3。(2) 考查考生对粗盐提纯的基本技能操作：取样t溶解t沉淀t过滤t蒸发t冷却t结晶t过滤t烘干。(3) 氨化后的氯化钠溶液中通入CO2酸化，因在氨的作用下会产生碳酸氢钠：NaCl+ NH3 H2O+ CQ=NaHCQJ + NH4CI,由于 NaHCQ 的溶解度较小， 从溶液中析出。滤液中含有NH4CI, Cl的检验通常是用 HN03酸化的AgN03溶液，若能 产生白色沉淀，即可证明

12、CI的存在。离子方程式是 NH4+NH3T +出0。(6)设样品质量为ml,加热后固体质量为 m2。咼温.2NaHCQ=Na2CQ+ CQ f + H2O 如168 6284 ( ml m2)x=ml m231则NaHCQ的质量分数为:(NaHCQ)=84 ( ml m2)31m1答案(1)Ca(OHZ 或 CaO Na2CO3(2) 溶解过滤蒸发过滤(3) 有晶体析出(或出现浑浊)碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大(4) NH4CI取少量试样，加硝酸酸化，加硝酸银溶液有白色沉淀，该阴离子是氯离子(5) NH4+ OHNH3 f + H2O84 (ml m2)一一(6) w(NaHCO3)=31ml(ml表示反应前样品质量，m2表示加热后固体的质量)考查点四联合制碱法&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. 以上全是解析 联合制碱反应为：NaCI+出0+ NH3+ CQ=NaHCQ J + NH4CI,合成氨厂为制备原料高温出，同时