侯氏制碱法与Na2CO3含量的测定-2025高考化学专项复习（含答案）

侯氏制碱法与Na2CO3含量的测定

01了解侯氏制碱法的原理。

02掌握Na2c03含量的测定方法。

考点一：侯氏制碱法

重点•夯基易错

1.制备原料

食盐、氨、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气，其反应为C+H20(g)更矍CO+H2,C0+

H2O(g)=^CO2+H2o

2.工艺流程

由合成氨工业提供

精NH,COCO

制22

饱rn---1

和皈］澄清嬖园NaHCO,履z”

一箧一患一^滤一沉淀一翼一Nag

食

盐〒四丁~

水

母液n母液［

NHQ

3.反应原理

⑴产生NaHCCh的反应：NH3+NaCH-CO2+H2O=NaHCO31+NH4CI0

(2)产生Na2cO3的反应：2NaHCO3^^Na2cO3+H2O+CO2t。

4.绿色思想

循环使用的物质为—、O

点拨•能力培养

1.我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥，工艺流程图如下。碳酸化塔中

的反应：NaCl+NH3+C02+H20=NaHCO3J+NH4C1o

n回转沉淀器n

降温“冷析”

口加NaCl“盐析”

~□CT

回转干燥器

©_E1E1—.

回|回

L氯化钱

回转焙烧炉

而____EL

）纯碱

IU]-------[UT

下列说法正确的是

A.c（Na+）：碱母液储罐大于氨母液储罐

B.经“冷析”和“盐析”后的体系仅是NH4cl的饱和溶液

C.该工艺的碳原子利用率理论上接近100%

D.向氯化钠溶液中先通入C。?，再通入NH3能提高c（HCOj

2.侯德榜为我国化工事业的发展做出了卓越贡献，是我国近代化学工业的奠基人之一，他结合中国国情对

氨碱法进行改进，确定了新的工艺流程——侯氏制碱法：将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来，方法流

程如图所示。

回答下列问题:

⑴向精制盐水中通入N&、CO?的顺序及理由为.（提示：从两种气体的溶解度进行分析）。

（2）写出NaHCC）3燃烧时发生反应的化学方程式:

2

（3）该流程中循环利用的物质为。

（4）侯氏制碱法除了制取得到纯碱，还生成了一种副产品（填名称），可以用来

（5）所得纯碱中可能含有少量NaCl杂质，可以通过如下方法测定纯碱中碳酸钠的质量分数：

i.称取ag样品，溶于水中；

ii.加入足量氯化钙溶液；

iii.过滤、洗涤、干燥、称量，所得沉淀质量为bg。

①证明所加氯化钙溶液已经足量的方法是o

②该样品中碳酸钠的质量分数为%（用含a、b的代数式表示）。

真题*明考向

1.（2022.江苏.高考真题）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是

A.自然固氮、人工固氮都是将N?转化为NH3

B.侯氏制碱法以H?。、N%毁、NaCl为原料制备NaHCOs和NH4cl

C.工业上通过NH、催化氧化等反应过程生产HNO3

D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”

2.（2022.湖南.高考真题）化学促进了科技进步和社会发展，下列叙述中没有涉及化学变化的是

A.《神农本草经》中记载的“石胆能化铁为铜”

B.利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱

C.科学家成功将CO2转化为淀粉或葡萄糖

D.北京冬奥会场馆使用CO?跨临界直冷制冰

考点二：Na2c03含量的测定方法

重点■夯基易错

1.气体法

⑴测定原理：Na2co3+H2so4=Na2so4+H2O+CO2t。

3

依据C02的体积确定Na2c。3的物质的量，进而确定纯碱中Na2c。3的含量。

(2)实验操作：向mg纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生的CO2气体的体积为VmL(已折算为标

准状况)。

,,.,V_106V,,一

(3)数据处理：纯碱样品中Na2c。3的质量为行不值molX106g•mol九八八g，则纯碱样品中Na2cO3的质

106V

22400g53V

量分数为100%=靛％。

mg112.m

2.沉淀法

⑴测定原理：Na2co3+BaC12=BaCO3；+2NaCl。

依据BaCCh沉淀的质量确定Na2cCh的物质的量，进而确定纯碱中Na2cCh的含量。

(2)实验操作：先将机g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCL溶液，经过滤、洗涤、干燥

得BaCCh沉淀的质量为wg。

(3)数据处理：纯碱样品中Na2c03的质量为⑼工器「义106g，mo「i=^g，则纯碱样品中Na2cO3的质

106〃

------g

量分数为蔡二义100%=需X100%。

3.滴定法

测定原理(用酚酸作指示剂，用盐酸滴定)：当指示剂变色时，发生的反应为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O

+CO2t，根据消耗标准盐酸的体积，求出Na2cCh的物质的量，进一步求其含量。

点拨•能力培养

1.为测定产品中Na2cCh的质量分数(杂质为NaHCCh),设计了下列三种实验方案。

方案I：样品经加热后测定剩余固体质量，并计算Na2c03的质量分数。

(1)下列可用来加热样品的仪器是—(写仪器名称)。

方案n：通过加热分解得到的CO2质量进行计算。实验装置示意图如下:

4

(2)A中反应的化学方程式为—,若装置C中碱石灰增重mig。则混合样品中碳酸钠的质量分数为—。

方案ni：将一定质量的样品与足量稀硫酸反应，通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管质量，利用其质量

差计算碳酸钠的质量分数。连接好的实验装置如图：

该实验的操作步骤:

①;

②取一定量样品装入广口瓶中；

③打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟；

④关闭止水夹，在干燥管内填满碱石灰，称量干燥管A质量；

⑤缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止；

⑥打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟，再称量干燥管A质量。

(3)操作①为o

(4)NaOH溶液(足量)中发生反应的离子方程式为o

(5)装置中有两支盛放碱石灰的干燥管(图中A和B),若只保留干燥管A将会使碳酸钠的质量分数的计算结

果(填“偏大”或“偏小”)。原因是o

真题■明考向

5

1.实验室用如下方案测定Na2c。3和NaHCC>3混合物的组成：称取一定质量样品溶解于锥形瓶中，加入2

滴指示剂M,用标准盐酸滴定至终点时消耗盐酸VmL；向锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用标准盐酸

滴定至终点，又消耗盐酸V2mL。下列说法正确的是

A.指示剂M、N可依次选用甲基橙、酚酸

+

B.样品溶解后的溶液中：2c（Na）=3c（CO^）+3c（HCO；）+3c（H2CO3）

C.滴定至第一次终点时的溶液中：c（H+）+c（Na+）=c（0H-）+c（HC0-）+2c（C0^）

D.样品中Na,CO\和NaHCOs物质的量之比为二之

V2~V1

演练•提能力

1.如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCCh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C02,c中放碱石灰

C.a通入N%,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉

D.b通入C02,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉

2.某兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法制备NaHCOs，部分实验装置如图所示。下列说法正确的是

6

A.实验过程中向启普发生器中添加液体时，可以取下I处胶塞加入

B.所用试剂有稀硫酸、浓硫酸、CaCCh、饱和食盐水、NH4C1,Ca(OH)2,蒸储水

C.开始实验时，应先打开活塞II,再打开活塞皿

D.反应结束后，试剂d换为冰水，可以促进NaHCOs晶体的析出

3.我国化工专家侯德榜将合成氨与纯碱工业联合，发明了联合制碱法，使原料氯化钠的利用率从70%提高

到90%以上，该生产方法在制得纯碱的同时，还可得到一种副产品NHaC1。生产流程和溶解度曲线如图,

下列说法错误的是

A.从母液中经过循环I进入沉淀池的主要是Na,CCVNH4cl和氨水

B.NH4C1固体从母液中析出时需控制温度在0~10℃

c.循环I、n的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染

D.沉淀池中反应的化学方程式：2NH3+CO,+2NaCl+H2O=2NH4C1+Na2CO3

4.下列实验方案中，不能测定出Na2cCh和NaHCCh的混合物中Na2c。3质量分数的是

A.取ag混合物充分加热，质量减少bg

B.取ag混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到bg固体

C.取ag混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体经干燥后用碱石灰吸收，质量增加bg

D.取ag混合物与足量NaOH溶液充分反应，得到bg固体

7

5.如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCCh的部分装置。

哪/饱和食盐水

占父监三冷水

H

(1)实验时向饱和食盐水中通入CO2、NH3的先后顺序是=

(2)a通入,然后b通入,简述理由：0

(3)c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉，作用是_______________________________________________

6.我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图：

食盐水

co：IX

,IJll、循环口一、

［合成，氨厂)-汨沉狭池X—趣逊—Nam

循环I

NH,e…

-------:----►母液----

(提取副产品)

(1)分别写出沉淀池、燃烧炉中发生反应的化学方程式。

(2)写出上述流程中X物质的分子式。

(3)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品。通氨气除了增大NH］的浓度，使NH4cl更多地

析出外，还有什么作用？循环1的作用是什么？

(4)如何检验产品碳酸钠中是否含有碳酸氢钠？

7.实验室欲测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数iv(Na2co3),称取此混合物5.0g,溶于水中，

配成250mL溶液。

方案一：沉淀法。利用化学反应把HCOF>CO9完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物

中"(Na2co3)。

⑴量取100mL配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中HCO八COM完全转化为沉淀，应选

用的试剂是(填字母)。

A.CaCb溶液B.MgSCU溶液

C.NaCl溶液D.Ba(OH)2溶液

(2)过滤，洗涤沉淀，判断沉淀是否洗净的方法是0

(3)将所得沉淀充分干燥，称量沉淀的质量为mg,由此可以计算m(Na2co3)。如果此步中，沉淀未充分干燥

就称量，则测得必Na2cCh)(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

方案二：气体法。某同学用下列实验流程测定。

8

按如图所示装置进行实验:

(1)在装置C中装碱石灰来吸收净化后的气体，装置D的作用是o

(2)有的同学认为，为了减小实验误差，应在反应前后都通入N2,反应后通入N?的目的是=

方案三：滴定法。量取25.00mL配制好的溶液加入锥形瓶中，滴加2滴酚酷溶液，摇匀，用0.2000moLL

一1盐酸滴定到终点(已知终点时反应H++CO5=HCO,恰好反应完全)。重复此操作2次，消耗盐酸的平均

体积为20.00mLo

⑴量取25.00mL配制好的溶液，应选择仪器来完成。

(2)判断滴定终点的依据是0

(3)此法测得如(Na2co3)=。

9

侯氏制碱法与Na2CO3含量的测定

01了解侯氏制碱法的原理。

02掌握Na2c03含量的测定方法。

考点一：侯氏制碱法

重点•夯基易错

i.制备原料

食盐、氨、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气，其反应为C+H20(g)更矍CO+H2,C0+

H2O(g)=^CO2+H2o

2.工艺流程

由合成氨工业提供

精NH,COCO

制22

饱rn---1

和皈］澄清嬖园NaHCO,履z”

一箧一患一^滤一沉淀一翼一Nag

食

盐〒四丁~

水

母液n母液［

NHQ

3.反应原理

⑴产生NaHCCh的反应：NH3+NaCH-CO2+H2O=NaHCO31+NH4CI0

(2)产生Na2cO3的反应：2NaHCO3^^Na2cO3+H2O+CO2t。

4.绿色思想

循环使用的物质为3、NaCL

点拨•能力培养

1.我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥，工艺流程图如下。碳酸化塔中

的反应：NaCl+NH3+C02+H20=NaHCO,J+NH4C1o

回转沉淀器

门…n

P降温“冷析”

口加NaCl“盐析”

□CT

回转干燥器

0—Inl-----CnL_

回|回

氯化钱

回转焙烧炉L

£Q]___El_

：：*纯碱

15]-----[Hr-1

下列说法正确的是

A.c（Na+）：碱母液储罐大于氨母液储罐

B.经“冷析”和“盐析”后的体系仅是NH4cl的饱和溶液

C.该工艺的碳原子利用率理论上接近100%

D.向氯化钠溶液中先通入CO2,再通入NH3能提高c（HCOj

【答案】C

【解析】A.c（Na+）：氨母液是向碱母液加入NaCl得到的，所以前者的钠离子浓度更高，A错误

B.冷析和盐析后的溶液还有钠离子，不只是氯化钱的饱和溶液，B错误；

C.该工艺的碳原子利用率理论上接近100%,C正确；

D.向氯化钠溶液中先通入N&,再通入CO?能提高c（HCO）D错误；

故选C。

2.侯德榜为我国化工事业的发展做出了卓越贡献，是我国近代化学工业的奠基人之一，他结合中国国情对

氨碱法进行改进，确定了新的工艺流程一侯氏制碱法：将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来，方法流

程如图所示。

2

»NitHt()|

回答下列问题：

(1)向精制盐水中通入NH3、CO?的顺序及理由为(提示：从两种气体的溶解度进行分析)。

(2)写出NaHCCV燃烧时发生反应的化学方程式：o

(3)该流程中循环利用的物质为。

(4)侯氏制碱法除了制取得到纯碱，还生成了一种副产品(填名称)，可以用来。

(5)所得纯碱中可能含有少量NaCl杂质，可以通过如下方法测定纯碱中碳酸钠的质量分数：

i.称取ag样品，溶于水中；

ii.加入足量氯化钙溶液；

iii.过滤、洗涤、干燥、称量，所得沉淀质量为bg。

①证明所加氯化钙溶液已经足量的方法是O

②该样品中碳酸钠的质量分数为%(用含a、b的代数式表示)。

【答案】(1)先通入N&,后通入CO?,CO2的溶解度小，先通入NH3有利于吸收更多的CO2,生成高浓度

HCO；

A木

⑵2NaHCC)3=Na2cO3+H2O+CO2个

(3)CO2,NaCl

⑷氯化镂作化肥

(5)向上层清液中继续加入氯化钙溶液，若不产生沉淀，则已足量照

3

【分析】由题给流程可知，煤干储制得焦炭，焦炭与水蒸气反应生成水煤气，水煤气变换得到二氧化碳和

氢气；分离液态空气制得氮气，氮气与氢气在合成氨塔中反应制得氨气；向精制食盐水中通入极易溶于水

的氨气得到氨化食盐水，向氨化食盐水中通入二氧化碳气体，二氧化碳与氨化食盐水反应生成碳酸氢钠沉

淀和氯化筱，过滤得到含有氯化核的母液和碳酸氢钠；碳酸氢钠燃烧分解生成碳酸钠和二氧化碳，二氧化

碳可以加入吸氨、碳化塔循环使用；向母液中加入氯化钠粉末，将母液中的氯化核转化为沉淀，过滤得到

氯化镂和含有氯化钠的母液，母液可以送回碳化塔循环使用。

【解析】（1）由分析可知，制备碳酸氢钠时，向精制食盐水中通入极易溶于水的氨气得到氨化食盐水，向

氨化食盐水中通入二氧化碳气体，二氧化碳与氨化食盐水反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化钱，目的是先通入

氨气使溶液呈碱性，有利于增大二氧化碳的溶解度，提高溶液中的碳酸氢根离子，便于碳酸氢钠的生成和

析出，故答案为：先通入NH3,后通入CO?,C0?的溶解度小，先通入N&有利于吸收更多的C0?,生成

IWJ浓度HCO3；

（2）由分析可知，碳酸氢钠燃烧分解生成碳酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为

A木

故答案为：

2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2T,

A木

2NaHCO3Na2cO3+H2O+CO2T：

（3）由分析可知，该流程中循环利用的物质为碳酸氢钠燃烧分解生成的二氧化碳和含有氯化钠的母液，故

答案为：C02,NaCl；

（4）由分析可知，侯氏制碱法除了制取得到纯碱，还生成了可以做氮肥的副产品氯化镂，故答案为：氯化

镂；作化肥；

（5）①若所加氯化钙溶液已经足量，向上层清液中继续加入氯化钙溶液，不可能有碳酸钙沉淀生成，所以

证明所加氯化钙溶液已经足量的方法是向上层清液中继续加入氯化钙溶液，若不产生沉淀，说明氯化铭溶

液已足量，故答案为：向上层清液中继续加入氯化钙溶液，若不产生沉淀，则已足量；

②由题意可知，反应生成碳酸钙的质量为bg,由碳原子个数守恒可知，该样品中碳酸钠的质量分数为

bg

-1-0-0-g/——molx106gs/molxl001%06=b™,故答案为：106b

aa

真题•明考向

4

1.（2022.江苏.高考真题）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不走颂的是

A.自然固氮、人工固氮都是将N?转化为NH3

B.侯氏制碱法以HQ、NH3,CO?、NaCl为原料制备NaHCOs和NH4cl

C.工业上通过NH,催化氧化等反应过程生产HNO3

D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”

【答案】A

【解析】A.自然固氮是将N2转化为含氮化合物，不一定是转化为NH3,比如大气固氮是将N2会转化为

NO,A错误；

B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCCh和NH4CI,反应的化学方程式为

H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3；+NH4Cl,B正确；

催化齐

C.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3,相关的化学反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2。、

A

2NO+O2=2NO2^3NO2+H2O=2HNO3+NO,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,C正确；

D.氮元素在自然界中既有游离态又有化合态，多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”,

D正确；

故选A„

2.（2022.湖南.高考真题）化学促进了科技进步和社会发展，下列叙述中没有涉及化学变化的是

A.《神农本草经》中记载的“石胆能化铁为铜”

B.利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱

C.科学家成功将CO2转化为淀粉或葡萄糖

D.北京冬奥会场馆使用CO?跨临界直冷制冰

【答案】D

【解析】A.“石胆能化铁为铜”指的是铁可以与硫酸铜发生置换反应生成铜，发生了化学变化，A不符合题

忌;

B.工业上利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱，二氧化碳、氨气、氯化钠和水发生反应生成的碳酸氢钠晶体经

加热后分解生成碳酸钠即纯碱，发生了化学变化，B不符合题意；

c.CO2转化为淀粉或葡萄糖，有新物质生成，发生了化学变化，c不符合题意；

D.使用CCh跨临界直冷制冰，将水直接转化为冰，没有新物质生成，只发生了物理变化，没有涉及化学变

5

化，D符合题意；

综上所述，本题选D。

考点二：Na2cCh含量的测定方法

重点•夯基易错

1.气体法

⑴测定原理：Na2co3+H2so4=Na2so4+H2O+CO2t。

依据CO2的体积确定Na2cCh的物质的量，进而确定纯碱中Na2cCh的含量。

(2)实验操作：向租g纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生的C02气体的体积为VmL(已折算为标

准状况)。

—.V_106V

1=

(3)数据处理：纯碱样品中Na2c。3的质量为行而jmolX106g・mol99ziooS,则纯碱样品中Na2cO3的质

106V

22400g53V

量分数为-------x100%=言匕％。

mg112m

2.沉淀法

⑴测定原理：Na2CO3+BaCl2=BaCO31+2NaClo

依据BaCO3沉淀的质量确定Na2cCh的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。

(2)实验操作：先将相g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCL溶液，经过滤、洗涤、干燥

得BaCCh沉淀的质量为ng。

I)Q106106%

(3)数据处理：纯碱样品中Na2cCh的质量为1971.，「义g-mori=^g,则纯碱样品中Na2CO3的质

106―

量分数为片1X100%=需X100%o

3.滴定法

测定原理(用酚醐作指示剂，用盐酸滴定)：当指示剂变色时，发生的反应为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O

+CO2t,根据消耗标准盐酸的体积，求出Na2co3的物质的量，进一步求其含量。

点拨*能力培养

1.为测定产品中Na2c03的质量分数(杂质为NaHCCh),设计了下列三种实验方案。

方案I：样品经加热后测定剩余固体质量，并计算Na2cCh的质量分数。

(1)下列可用来加热样品的仪器是一(写仪器名称)。

6

方案n：通过加热分解得到的co?质量进行计算。实验装置示意图如下:

(2)A中反应的化学方程式为—,若装置C中碱石灰增重mig。则混合样品中碳酸钠的质量分数为—o

方案in：将一定质量的样品与足量稀硫酸反应，通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管质量，利用其质量

①;

②取一定量样品装入广口瓶中；

③打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟；

④关闭止水夹，在干燥管内填满碱石灰，称量干燥管A质量；

⑤缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止；

⑥打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟，再称量干燥管A质量。

(3)操作①为o

(4)NaOH溶液(足量)中发生反应的离子方程式为。

(5)装置中有两支盛放碱石灰的干燥管(图中A和B),若只保留干燥管A将会使碳酸钠的质量分数的计算结

7

果(填“偏大’或“偏小”)。原因是O

【答案】(1)用烟、试管

A1Im—42m

(2)2NaHCO=Na2cO3+CO2T+H2O---------------LxlOO%

311m

(3)检查装置气密性

(4)CO2+2OH-CO^+H2O

(5)偏小没有干燥管B,外界空气中水蒸气和CO2气体被吸收，导致干燥管A质量增加的多，就

会推算出样品中碳酸氢钠质量多，碳酸钠质量少，导致样品中碳酸钠质量分数结果偏小

【分析】方案二：连接好装置后，先通入氮气赶尽装置内的空气，避免空气中的二氧化碳影响测定结果，

所以X是氮气，A装置中的样品受热分解成生成二氧化碳和水蒸气进入装置B,B装置是为了除去水蒸气，

所以可以装浓硫酸，干燥后的二氧化碳进入装置C,C中的碱石灰吸收生成的二氧化碳，最后干燥管中a为

碱石灰是防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入装置C影响测定结果。

方案三：空气先通入到装有氢氧化钠溶液的装置，是为了吸收空气中含有的二氧化碳气体，鼓入空气数分

钟赶尽装置内的空气，稀硫酸与样品反应产生二氧化碳气体，进入装有浓硫酸的装置，干燥气体后进入装

置A,A中的碱石灰吸收生成的二氧化碳，干燥管B中碱石灰是防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入装置

A影响测定结果。

【解析】(1)加热碳酸氢钠固体分解，加热样品所选用的仪器可以是用烟、试管；

一△心

(2)A中发生的是碳酸氢钠受热分解，反应的化学方程式为2NaHCO3=Na2cO3+H2O+CO2T，若装置C

2NaHCO3~CO2

中碱石灰增重mig,即生成的CO2为mig,设碳酸氢钠的质量为m,则由16844,得皿二更乎

44

mHi]

42m1i]4?

Jlmm

=一9,则混合样品中碳酸钠的质量分数为m-nxlOO%=,'X1OO%;

11-----------11m

m

(3)连接好实验装置第一步应该是检查装置气密性，保证装置气密性良好才能做后续实验；

(4)先把空气通过NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2,减少实验误差，离子方程式为：2OJT+CC)2=CO

-

3+H2O；

(5)装置A是吸收碳酸氢钠分解产生的CO2,装置B是吸收空气中的CO2,若只保留干燥管A,没有干燥

管B,外界空气中水蒸气和CO2气体被吸收，导致干燥管A质量增加的多，就会推算出样品中碳酸氢钠质

量多，碳酸钠质量少，导致样品中碳酸钠质量分数结果偏小。

8

真题•明考向

1.实验室用如下方案测定Na2c。3和NaHCOs混合物的组成：称取一定质量样品溶解于锥形瓶中，加入2

滴指示剂M,用标准盐酸滴定至终点时消耗盐酸VmL；向锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用标准盐酸

滴定至终点，又消耗盐酸V2mL。下列说法正确的是

A.指示剂M、N可依次选用甲基橙、酚醐

+

B.样品溶解后的溶液中：2c（Na）=3c（CO^）+3c（HCO；）+3c（H2CO3）

++

C.滴定至第一次终点时的溶液中：c（H）+C（Na）=c（OH-）+c（HCO；）+2C（CO；-）

D.样品中Na2cO3和NaHCOs物质的量之比为二之

V2-V1

【答案】D

【分析】由题意可知，第一次滴定滴入的指示剂为酚St发生的反应为Na2cO3+HCl=NaHCO3+NaCL第二

次滴定滴入的指示剂为甲基橙，发生的反应为NaHCCh+HCLNaCl+CChT+HzO,据此作答。

【解析】A.由分析可知，指示剂M、N可依次选用酚猷、甲基橙，故A错误；

B.样品溶解后的溶液中，并未知此时Na2cO3和NaHCC>3的物质的量浓度比值关系，无法进行判断物料守

恒关系，故B错误；

C.第一次滴定滴入的指示剂为酚酷，发生的反应为Na2cO3+HCl=NaHCC）3+NaCl,终点时溶液中含有的溶

质是NaHCCh、NaCL根据电荷守恒可知c（H+）+c（Na+）=c（0JT）+c（HC0j+2c（CO『）+C（C「），故C错

误；

D.由方程式可知，（V2—Vi）mL为原溶液中碳酸氢钠消耗盐酸的体积，加入的盐酸浓度是不变的，根据方

程式可知消耗盐酸的物质的量就等于Na2CO3和NaHCO3物质的量，则Na2cO3和NaHCO3物质的量之比为

V：xc（HCl）V

化=，故口正确；

故答案选D。

演练•提能力

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1.如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCCh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C02,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

【答案】C

【解析】由于C02在水中的溶解度比较小，而NH3极易溶于水，所以在实验中要先通入溶解度较大的NH3,

再通入CO2；由于NH3极易溶于水，在溶于水时极易发生倒吸现象，所以通入NH3的导气管的末端不能伸

入到溶液中，即a先通入NH3,然后b通入C02,A、B、D选项均错误；因为NH3是碱性气体，所以过量

的NH3要用稀硫酸来吸收，选项C合理；故合理答案是C。

2.某兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法制备NaHCOs，部分实验装置如图所示。下列说法正确的是

A.实验过程中向启普发生器中添加液体时，可以取下I处胶塞加入

B.所用试剂有稀硫酸、浓硫酸、CaCO3,饱和食盐水、NH4ChCa(OH)2,蒸储水

c.开始实验时，应先打开活塞n,再打开活塞ni

D.反应结束后，试剂d换为冰水，可以促进NaHCOs晶体的析出

【答案】D

【分析】试剂a为盐酸，试剂b为碳酸钙，用于制取二氧化碳，试剂c为饱和碳酸氢钠溶液用于除去二氧化

碳中的HC1；然后将二氧化碳通入氨化的饱和食盐水中，反应生成碳酸氢钠，过量的氨气用水或硫酸溶液吸

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收，且要防止倒吸，据此分析解答。

【解析】A.实验过程中向启普发生器中添加液体时，应从球形漏斗加入，A项错误；

B.制备CO2应使用稀盐酸不应使用稀硫酸，生成的CO2无需干燥，NH4cl和Ca(OH)2用于制取NR,尾气

中含有NH3,可用稀硫酸吸收，B项错误；

c.C02在水中溶解度小，开始实验时应先打开活塞ni,通入NH3营造碱性环境，增大C02的溶解度，再打

开活塞n,通入co2,c项错误；

D.反应结束后将锥形瓶放入冰水浴中可以降低的溶解度，促进NaHCOs晶体的析出，D项正确；

故选D。

3.我国化工专家侯德榜将合成氨与纯碱工业联合，发明了联合制碱法，使原料氯化钠的利用率从70%提高

到90%以上，该生产方法在制得纯碱的同时，还可得到一种副产品NH£1。生产流程和溶解度曲线如图,

下列说法错误的是

A.从母液中经过循环I进入沉淀池的主要是Na2c。3、NH4cl和氨水

B.NH4C1固体从母液中析出时需控制温度在0~10℃

c.循环I、n的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染

D.沉淀池中反应的化学方程式：2NH3+CO,+2NaCl+H,O=2NH4C1+Na2CO3

【答案】D

【分析】由流程可知，合成氨提供氨气，与二氧化碳、饱和食盐水反应生成NH4CI、NaHCO3,在沉淀池中

过滤分离出碳酸氢钠，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳，二氧化碳可循环使用。母液中含溶

质氯化钱，通入氨气，加入细盐可分离得到氯化镂。

【解析】A.由联碱法生产流程示意图可以看出从母液中经过循环I进入沉淀池的主要是Na2c。3、NH4cl和

氨水，A正确；

B.由溶解度曲线可以看出，NH4cl的溶解度随温度升高而增大，因此如果NH4cl固体从母液中析出时需

控制温度在o〜i(rc以下，B正确；

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c.由流程可知，循环I、n的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染，c正确；

D.沉淀池中反应的化学方程式：NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3^,D错误；

故选D。

4.下列实验方案中，不能测定出Na2c。3和NaHCO3的混合物中Na2c。3质量分数的是

A.取ag混合物充分加热，质量减少bg

B.取ag混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到bg固体

C.取ag混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体经干燥后用碱石灰吸收，质量增加bg

D.取ag混合物与足量NaOH溶液充分反应，得到bg固体

【答案】D

【解析】A.取ag混合物充分加热，固体质量减少bg,也就是NaHCO3分解生成CCh和H2O的质量为bg,

由此可求出NaHCCh的质量，从而求出Na2cCh的质量分数，A不符合题意；

B.取ag混合物与足量稀盐酸充分反应，bg固体就是原Na2cCh和NaHCO3分解生成的Na2CO3的总质量,

由此可求出NaHCCh分解生成的C02和HzO的质量，也就可求出NaHCCh的质量，从而求出Na2c。3的质

量分数，B不符合题意；

C.取ag混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体经干燥后用碱石灰吸收，质量增加bg,即两种盐与硫酸

反应生成CO2的质量为bg,由此可求出两种盐的物质的量，列方程可求出Na2cCh的质量，从而求出Na2co3

的质量分数，C不符合题意；

D.取ag混合物与足量NaOH溶液充分反应，得到的bg固体包括原Na2cCh及NaHCCh与NaOH反应生成

的Na2c。3的质量，以及过量NaOH的质量，过量NaOH的质量无法确定，所以无法求出Na2CO3的质量分

数，D符合题意；

故选D。

5.如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHC03的部分装置。

(1)实验时向饱和食盐水中通入CO2、NH3的先后顺序是o

(2)a通入,然后b通入,简述理由：。

(3)c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉，作用是o

【答案】⑴先通入NH3,然后通入CC>2

(2)NH3C02由于CO2在水中的溶解度比较小，而NH3极易溶于水，为防止倒吸，通入NH3的导气管的

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末端不能伸入到溶液中，为增加二氧化碳的吸收率，通入C02的导气管的末端应插入液面以下(3)吸收氨

气尾气，防止污染空气

6.我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图：

食盐水

co?IX

,IJII、循环口、

[合^氨厂)―T沉柒池H—通观—Nam

循环I