2024届高考一轮复习化学课时练 第14练 侯氏制碱法与Na2CO3含量的测定(含答案)
展开A.NaCl易溶于水,可用作食品的调味剂
B.Na2O2呈淡黄色,可用作潜水艇中的供氧剂
C.NaOH易潮解,可用于粗盐提纯实验中Mg2+的沉淀
D.NaHCO3能与稀盐酸反应,可用于中和过多的胃酸
2.下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.Na(s)eq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(△))Na2O(s)eq \(――→,\s\up7(H2O))NaOH(aq)
B.NaClO(aq)eq \(――→,\s\up7(CO2))HClO(aq)eq \(――→,\s\up7(光照))Cl2(g)
C.Na2CO3(aq)eq \(――→,\s\up7(CO2))NaHCO3(aq)eq \(――→,\s\up7(HCl))NaCl(aq)
D.NaCl(aq)eq \(――→,\s\up7(CO2))NaHCO3(s)eq \(――→,\s\up7(△))Na2CO3(s)
3.侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料,发生反应:NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱,向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵。下列说法正确的是( )
A.COeq \\al(2-,3)中C原子的杂化轨道类型为sp3
B.相同温度下,NH4Cl在水中的溶解度大于在NaCl溶液中的溶解度
C.用澄清石灰水可以鉴别Na2CO3与NaHCO3
D.NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强
4.下列制取少量Na2CO3的实验原理和装置能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取CO2
B.用装置乙除去CO2中HCl
C.用装置丙制取NaHCO3
D.用装置丁加热NaHCO3
5.侯德榜是我国杰出的化学家,“侯氏制碱法”的创始人。NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl是“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解,其中不正确的是( )
A.甲同学说:该条件下NaHCO3的溶解度较小
B.乙同学说:NaHCO3不是纯碱
C.丙同学说:析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵
D.丁同学说:该反应是在饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳
6.(2022·江苏溧阳中学模拟)实验室用下列装置模拟侯氏制碱法制取少量NaHCO3固体,不能达到实验目的的是( )
A.装置Ⅰ制取CO2
B.装置Ⅱ中Na2CO3溶液可除去CO2中的少量HCl
C.装置Ⅲ中冰水浴有利于析出NaHCO3固体
D.装置Ⅳ可获得少量NaHCO3固体
7.(2022·北京市中关村中学模拟)1941年,我国科学家侯德榜结合地域条件改进索尔维制碱法,提出纯碱与铵肥(NH4Cl)的联合生产工艺,后被命名为“侯氏制碱法”。主要工艺流程如图。下列说法正确的是( )
已知:侯氏制碱法总反应:2NaCl+H2O+2NH3+CO2===Na2CO3+2NH4Cl
索尔维制碱法总反应:2NaCl+CaCO3===Na2CO3+CaCl2 (CaCl2作为废液排放)
A.气体1、气体2均为CO2
B.溶液2中,含碳微粒主要是HCOeq \\al(-,3)
C.侯氏制碱法和索尔维制碱法中原料NaCl的原子利用率相同
D.盐析池中加入NaCl,c(Cl-)增大,NH4Cl(s)NHeq \\al(+,4)+Cl-的平衡逆向移动,NH4Cl析出
8.为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl),准确称量W g样品进行实验,下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理的是( )
9.实验室可通过沉淀重量法测定样品纯度,按如图装置测定纯碱(含少量NaCl)的纯度,下列说法正确的是( )
A.装置A中试剂应为浓硫酸,C中试剂应为BaCl2溶液
B.在B、C之间应增添盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置,以除去氯化氢气体
C.只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,就可以确定碳酸钠的质量分数
D.反应结束后,需经过过滤、洗涤、干燥、称量等操作测定装置C中沉淀质量
10.现有不纯的碳酸钠(仅含碳酸氢钠杂质),欲测定其中碳酸钠的质量分数,分别进行以下4个操作,其中不能成功的是( )
A.取m g样品,加热到质量不再变化时称重为n g
B.取m g样品,加入过量的稀盐酸,再将所得溶液加热蒸发、结晶、灼烧,余下物质质量为n g
C.取m g样品,溶于水,向所得溶液中加入过量的CaCl2溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、烘干后称重为n g
D.取m g样品,加入过量的稀硫酸,再将所逸出的气体用碱石灰吸收,碱石灰增重n g
11.过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2),有Na2CO3和H2O2的双重性质,可用作漂白剂和氧化剂,能有效杀灭禽流感病毒。合理组合下列装置能用于测定过碳酸钠中碳酸钠的含量,下列说法不正确的是( )
A.连接顺序为装置Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ
B.装置b和e中盛放的试剂相同
C.装置d的作用是防止空气中的H2O和CO2进入装置c中
D.若装置b中盛放的是澄清石灰水,只用装置Ⅰ即可验证过碳酸钠与稀硫酸反应是否生成CO2(不考虑空气中CO2的影响)
12.侯氏制碱法是在索尔维制碱法的基础上创造出的一种新的制造纯碱的方法。具体工艺流程图如下:
根据以上流程回答下列问题:
(1)与索尔维制碱法相比,侯氏制碱法最突出的优点是________(填字母)。
A.原料利用率高 B.设备少
C.生产方便
碳酸化这一步的原理是(用化学方程式表示)__________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)侯氏制碱法副产品的一种用途为________。
(3)Y物质是________。
(4)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,降温结晶析出副产品,通氨气的作用有________(填字母)。
A.使Na2CO3结晶析出
B.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出NH4Cl的纯度
C.使NaHCO3更多地析出
D.增大NHeq \\al(+,4)的浓度,使NH4Cl更多地析出
13.现有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2和H2O的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤:
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是________________________。
②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C和装碱石灰的U形管D的质量。
③打开K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是______________________________。
④关闭K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为__________________________________________________________________________、
______________________________________________________________________________。
⑤打开K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,再次称量洗气瓶C和U形管D的质量。
(2)关于该实验方案,请回答下列问题。
①若加热反应后不鼓入空气,对测定结果的影响是___________________________________。
②装置E处干燥管中盛放的药品是________,其作用是________________________________,
如果实验中没有该装置,则会导致测得的NaHCO3的质量________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③若样品质量为w g,反应后C、D装置增加的质量分别为m1 g、m2 g,则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为__________________(用含w、m1、m2的代数式表示)。
14.某化学兴趣小组的同学为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数进行了以下实验。回答下列问题:
(1)甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸与样品中的________(填“Na2CO3”或“NaCl”)发生反应,仪器b的名称是________,洗气瓶c中盛装的是浓硫酸,作用是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)乙同学用图2所示装置,取一定质量的样品(m g)和足量稀硫酸反应进行实验,完成样品中Na2CO3质量分数的测定。
①实验前,检查该装置气密性的方法是先打开活塞a,向仪器b中注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱,再将针筒活塞向内推压,若仪器b下端玻璃管中的________________,则装置气密性良好。
②在实验完成时,能直接测得的数据是CO2的________(填“体积”或“质量”)。
(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验。
①操作Ⅰ涉及的实验名称有________、洗涤;操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、________。
②丙同学测得样品中Na2CO3的质量分数为__________________________________________
______________________________________________________________________________。
第14练 侯氏制碱法与Na2CO3含量的测定
1.D 2.C 3.B 4.A 5.C 6.B 7.D 8.A 9.D 10.D 11.B
12.(1)A NH3·H2O+CO2===NH4HCO3、NaCl+NH4HCO3===NaHCO3↓+NH4Cl(或NH3·H2O+NaCl+CO2===NH4Cl+NaHCO3↓)
(2)制化肥、制干电池等(任答一点) (3)CO2
(4)BD
解析 (2)侯氏制碱法副产品是氯化铵,氯化铵中含有氮元素,可制氮肥,也可以用于制干电池等。(4)碳酸钠的溶解度较大,通入氨气,不能使碳酸钠析出,A错误;通入氨气使溶液碱性增强,使碳酸氢钠转化为溶解度较大的碳酸钠,可以提高氯化铵的纯度,B正确;母液中通入氨气,会消耗NaHCO3,C错误;氨气溶于水后生成氨水,增大铵根离子的浓度,有利于氯化铵的析出,D正确。
13.(1)①检查装置的气密性 ③除去装置中的水蒸气和二氧化碳 ④2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3+H2O↑+CO2↑ Na2CO3·10H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3+10H2O↑
(2)①Na2CO3·10H2O和NaHCO3的质量分数测定结果偏小,NaCl的质量分数测定结果偏大
②碱石灰 防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果 偏大 ③eq \f(286m1-\f(18m2,44),180w)×100%
14.(1)Na2CO3 分液漏斗 除去CO2中的水蒸气 (2)①液面上升 ②体积
(3)①过滤 称量 ②eq \f(106y,197x)×100%
解析 (2)①将针筒活塞向内推压,增大了容器中的压强,若仪器b下端玻璃管中的液面上升,则装置气密性良好。②CO2是气体,故能直接测得的数据是CO2的体积。(3)根据Na2CO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+2NaOH,n(Na2CO3)=n(BaCO3)=eq \f(y,197) ml,所以Na2CO3的质量分数为eq \f(106y,197x)×100%。
选项
实验方法
实验方案
测量数据
A
滴定法
将样品配成100 mL溶液,取10 mL,加入酚酞,用标准盐酸滴定
消耗盐酸的体积
B
量气法
将样品与盐酸反应,生成的气体全部被碱石灰吸收
碱石灰增加的质量
C
重量法
将样品放入烧瓶中,置于电子天平上,加入足量盐酸
减少的质量
D
量气法
将样品与盐酸反应,气体通过排水量气装置量气
排出水的体积
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