第3章 物质在水溶液中的行为 微项目　揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法 试卷

微项目　揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法

基础过关练

1.在制小苏打(NaCl+CO2+NH3+H2O NaHCO3↓+NH4Cl)的操作中,应在饱和食盐水中(　　)

A.先通入CO2,达到饱和后再通入NH3

B.先通入NH3,达到饱和后再通入CO2

C.CO2和NH3同时通入

D.以上三种方法都行

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.我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,探索出了一种生产纯碱的方法,其生产流程可简要表示如下:

(1)上述生产纯碱的方法称为　　　　　,副产品的一种用途为　　　　。 

(2)沉淀池中发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)写出上述流程中X物质的分子式为　　　　。 

(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了　　　　(填上述流程中的编号)的循环,从沉淀池中取出沉淀的操作是　。 

(5)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,再滴加　　　　　　　　　　。 

(6)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N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NH4Cl的纯度

能力提升练

1.()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(　　)

2.()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.B　CO2在NaCl溶液中的溶解度小,先通入NH3,溶液呈碱性,能溶解大量的CO2,生成大量的HC,从而析出NaHCO3晶体。

2.C　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.答案　(1)侯氏制碱法(或联合制碱法)　用作农作物的化肥(其他合理的答案亦可)

(2)NH3+CO2+H2O+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl

(3)CO2

(4)Ⅰ　过滤

(5)硝酸酸化的硝酸银溶液

(6)ac

解析　将NH3和CO2两种气体通入NaCl溶液后,发生反应:NH3+CO2+H2O+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl。NaHCO3的溶解度较小,结晶析出;NH4Cl的溶解度较大,留在母液中;溶液里还有未反应的NaCl和未结晶的NaHCO3。从母液中提取NH4Cl后,含有NaCl和NaHCO3的溶液循环到沉淀池中再次利用,这样就大大提高了氯化钠的利用率。

能力提升练

1.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。

2.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)由反应原理:饱和食盐水中析出NaHCO3固体,故同温下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%。