高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1微项目 揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法——化学平衡思想的创造性应用同步练习题

微项目　揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法

基础过关练

1.“侯氏制碱法”的原理是NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4Cl,模拟该制法的部分装置如图所示。

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中放蘸有稀硫酸的脱脂棉

D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉

2.下表是几种物质在指定温度下的溶解度。工业上将相同物质的量的NaCl、CO2、NH3在30 ℃时配成溶液,此时溶液中无晶体析出。当降温至某温度时,开始析出晶体,此晶体是              (　　)

A.NH4Cl　　B.NH4HCO3　　C.NaHCO3　　D.NaCl

3.(2021黑龙江大庆铁人中学高三上期中)某小组设计如图所示装置(夹持装置略去),在实验室模拟侯氏制碱工艺中NaHCO3的制备,下列说法不正确的是(　　)

A.③、⑤中可分别盛放饱和食盐水和浓氨水

B.应先向③中通入足量NH3,再通入足量CO2

C.③中反应的离子方程式为NH3+CO2+H2O N+HC

D.装置①也可用于制H2

4.联合制碱法中关键的一步是把NH4Cl从几乎饱和的NaHCO3溶液中分离出来,为此根据NaCl和NH4Cl溶解度的差异,向混合溶液中通入某种气体,同时加入磨细的食盐,可析出不夹带NaHCO3的NH4Cl。NaCl和NH4Cl共同存在时的溶解度曲线如图所示,以下操作正确的是              (　　)

5.侯氏制碱法原理:将NH3和CO2气体通入饱和食盐水中即可获得NaHCO3和NH4Cl的混合物,然后分离出NaHCO3再加热制得纯碱。其流程如下:

参照下表:

回答下列问题:

(1)气体A、B依次是　　　　　。 

A.CO2、NH3　　B.NH3、CO2　　C.任何顺序都可以

(2)写出Ⅰ和Ⅱ步骤总反应的化学方程式:              　。 

由反应原理可知,a　　　9.6(填“<”“>”或“=”)。 

(3)操作Ⅲ的名称是　　　　,化学实验室进行该操作用到的主要玻璃仪器有　。 

(4)经步骤Ⅲ所得溶液中含有的盐为　　　　　　　(写化学式)。经过　　　　(填操作名称)后可以得到化肥。 

(5)每当通入NH3 44.8 L(标准状况下)时可以得到纯碱100.0 g,则NH3的利用率为　　　　。 

答案全解全析

基础过关练

1.C　氨气在水中的溶解度比二氧化碳大,应先通入氨气,再通入二氧化碳,氨气不能直接通入水中,会发生倒吸,所以a通入氨气,然后b通入二氧化碳,氨气不能直接排放到空气中,应该用蘸有稀硫酸的脱脂棉吸收,故选C。

2.C　根据表中数据可知,相同温度下,NaHCO3的溶解度最小,故首先析出的物质应是NaHCO3。

3.C　装置①用来制备二氧化碳气体,通过饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体,装置④用来制备氨气,装置③中盛有饱和氯化钠溶液,向其中依次通入氨气、二氧化碳,发生反应得到碳酸氢钠晶体。③中盛装饱和食盐水,用来制备碳酸氢钠,⑤中盛装浓氨水,浓氨水滴入碱石灰,生成氨气,故A正确;由于二氧化碳的溶解度较小,先通入氨气后再通入二氧化碳,故B正确;装置③中反应为氨气、二氧化碳、氯化钠和水反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,碳酸氢钠晶体不能拆成离子的形式,故C不正确;可以利用装置①制备氢气,故D正确。

4.D　由图可知,溶液的温度在0~10 ℃的范围内,有利于NH4Cl的析出。向溶液中通入NH3,N浓度增大,有利于NH4Cl的析出。

5.答案　(1)B

(2)NH3+CO2+H2O+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl　>

(3)过滤　烧杯、漏斗、玻璃棒

(4)NaHCO3、NH4Cl　结晶

(5)94.35%

解析　(1)氨气在水溶液中溶解度大,故侯氏制碱法中先向饱和食盐水中通入NH3,后通入CO2。

(2)由侯氏制碱法原理可知,同温下NaCl的溶解度大于NaHCO3的溶解度,a>9.6。

(5)由反应转化关系:NH3~NaCl~Na2CO3,当得到100.0 g纯碱时,消耗NH3的物质的量为×2≈1.887 mol,则NH3的利用率为×100%=94.35%。