易错专题14-侯氏制碱法生产纯碱(原卷版)

易错专题14侯氏制碱法生产纯碱典例精讲易错点一不清楚侯氏制碱法的原料和反应原理【易错典例】例1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↓+NH4ClB．向饱和NaCl溶液中先通入足量的CO2，再通入足量的NH3C．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【解题必备】1.原料：食盐、氨、二氧化碳等2.化学反应原理:（1）生产碳酸氢铵和氯化铵：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH3Cl(在反应中NaHCO3沉淀，所以这里有沉淀符号)总反应方程式:NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl（2）制取碳酸钠：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2循环使用)【变式突破】1．某探究活动小组根据侯德榜制碱原理，按下面设计的方案制备碳酸氢钠。实验装置如图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。下列说法正确的是A．乙装置中盛放的是NaOH溶液，以便除去HCl气体B．丙装置中的溶液变浑浊，因为有碳酸氢钠晶体析出C．丁装置中倒扣的漏斗主要作用是防止污染性空气逸出D．实验结束后，分离碳酸氢钠的操作是蒸发结晶易错点二不明确侯氏制碱法的生产流程【易错典例】例2如图所示是工业制纯碱的部分物质转化示意图，下列推测错误的是A．①～③涉及的操作方法中，包含过滤的是①③B．溶液B不可循环使用C．副产物NH4Cl可用作肥料D．生产中应先通NH3，再通CO2【解题必备】【变式突破】2．我国化学家侯德榜(如图)改进国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图：该生产纯碱的方法称联合制碱法或侯德榜制碱法联合制碱法或侯德榜制碱法，在制得纯碱的同时，还可得到一种副产品。（1）上述沉淀池中发生的化学反应方程式是________，实验室分离出沉淀的操作是________，该操作使用的玻璃仪器有________。（2）写出上述流程中X物质的分子式________。（3）使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了________

的循环(填上述流程中的编号1、2)。（4）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，还需要的试剂有________。（5）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，提高析出的NH4Cl纯度易错点三不理解氨气和二氧化碳的通入先后顺序的意义【易错典例】例3如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3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CO2，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【解题必备】NH3+CO2+H2O=NH4HCO3，制取碳酸氢钠时先要得到含氨的饱和食盐水，所以应先通入氨气，氨气极易溶解于水，能形成较大浓度的碱性溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氢铵。【变式突破】3．某研究性学习小组学习了工业“侯氏制碱法”的原理后，知道：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。[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NH3。请回答下列问题：（1）检验A装置气密性的方法是：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）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)，D的作用是除去___________气体。（3）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___________。(填写序号)①使CO2更易被吸收加快反应速率②NH3比CO2更易制取③CO2的密度比NH3大（4）用___________的方法将生成的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NaHCO3。（5）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___________，若用图I所示医用塑料袋排空气法收集CO2，则CO2导入端为___________(填“a”或“b”)。制取二氧化碳实验结束后，锥形瓶内已无气泡产生，但还有少量固体剩余。小宇对锥形瓶内溶液中溶质的成分进行猜想：（6）请依小宇的猜想，写出溶液中溶质成分的两种可能___________；___________(填所含溶质的化学式)（7）用图Ⅱ所示矿泉水瓶可以证明CO2与NaOH溶液确实发生了反应，其现象是___________，发生的化学方程式为：___________习题精练1．根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验，经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤，下列图示装置和原理能达到实验目的的是A．制取氨气 B．制取碳酸氢钠C．分离碳酸氢钠 D．干燥碳酸氢钠2．（2021·河北石家庄二中）侯氏制碱法制取的原理为。实验室用如题图所示的装置模拟侯氏制碱法制取少量固体。下列有关说法正确的是A．装置Ⅰ中反应的离子方程式为B．向装置Ⅱ洗气瓶中加入饱和溶液以除去中的少量C．装置Ⅲ中用冰水浴冷却试管内溶液有利于析出固体D．析出固体的上层清液中不存在3．侯氏制碱法又称联合制碱法，是我国化学工程专家侯德榜于1943年所发明的一种高效，低成本的制碱方法，某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱，下列说法正确的是A．乙装置中盛装液体为饱和Na2CO3溶液B．纯碱是一种碱C．纯碱可以做发酵粉和治疗胃酸过多D．用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时，需要进行的实验操作有过滤、洗涤、干燥、加热(灼烧)4．根据侯氏制碱原理()，某学习小组制备少量流程如下：工业合成氨反应为根据上述制碱流程，下列有关说法正确的是A．滤液中：B．吸收氨气时可将氨气直接用导管通入饱和食盐水中C．碳酸化后溶液中大量存在离子有：、、、D．煅烧晶体时发生离子反应：5．我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”(流程简图如图所示)，促进了世界制碱技术的发展.下列有关说法正确的是（）A．沉淀池中的反应物共含有五种元素B．过滤得到的“母液”中一定只含有两种溶质C．图中X可能是氨气D．通入氨气的作用是使溶液呈碱性，促进二氧化碳的吸收，更多地析出沉淀6．“侯氏制碱法”是我国化工专家侯德榜为世界制碱工业作出的突出贡献。某实验小组模拟“侯氏制碱法”的工艺流程及实验装置(部分夹持装置省略)如图：下列叙述正确的是（）A．实验时先打开装置③中分液漏斗的旋塞，过一段时间后再点燃装置①的酒精灯B．装置②的干燥管中可盛放碱石灰，作用是吸收多余的NH3C．向步骤I所得滤液中通入氨气，加入细小的食盐颗粒并降温可析出NH4ClD．用装置④可实现步骤Ⅱ的转化，所得CO2可循环使用7．化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法，其工艺流程图如下：（1）工艺流程中制得的产品是___________、___________(填化学式)。（2）循环使用的物质是___________，主要目的是_____________________。（3）“煅烧”时发生反应的化学方程式为________________________________。（4）为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，可采用的操作为___________、___________。（5）产品分析：把5.8g含有少量NaCl杂质的Na2CO3，样品与足量稀硫酸反应后，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重1.4g，①气体与Na2O2反应的化学方程式___________________________________________；②产品纯度为___________(保留到小数点后1位)。8．1942年，我国化工专家侯德榜以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱，他的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出贡献。有关反应的化学方程式如下：NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3；NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O(1)“侯氏制碱法”把合成氨和纯碱两种产品联合生产，请写出工业合成氨的化学反应方程式_______(2)碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是_______。a．碳酸氢钠难溶于水b．碳酸氢钠受热易分解c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出(3)某探究活动小组根据上述制碱原理，欲制备碳酸氢钠，同学们按各自设计的方案进行实验。第一位同学：将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。请回答：①写出甲中发生反应的离子方程式___