2024年高考化学一轮复习课件（鲁科版）第3章 第11讲　侯氏制碱法与Na2CO3含量的测定

1．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

2．(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

3．侯氏制碱法：在饱和食盐水中通入氨气，形成氨化的NaCl饱和溶液，再向其中通入二氧化碳，使溶液中存在大量的Na＋、NH、Cl－和HCO，由于NaHCO3的溶解度最小，故可析出NaHCO3晶体，灼烧NaHCO3得纯碱，其余产品处理后可作肥料或循环使用；其反应原理为NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑；可循环使用的物质为CO2、饱和食盐水。实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵晶体，下列装置能达到相应的实验目的的是(　　)

A．图甲是制NH3并溶于饱和食盐水

B．图乙是制取CO2

C．图丙是过滤获得碳酸氢钠晶体

D．图丁是蒸发结晶得到氯化铵

4．(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HCO

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)NH(aq)＋Cl－(aq)的平衡逆向移动，NH4Cl析出

5．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(　　)

6.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

7．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

8．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)

9．某学生用NaHCO3和KHCO3组成的某混合物进行实验，测得如下数据(盐酸的物质的量浓度相等)，下列说法正确的是(　　)

A.盐酸的物质的量浓度为5.0 mol·L－1

B．根据表中数据计算出混合物中NaHCO3的物质的量分数为50%

C．9.2 g混合物中NaHCO3和KHCO3分别为5.0 g和4.2 g

D．15.7 g混合物恰好与盐酸完全反应

10．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)。

11．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__________________。

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：

Ⅰ.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NH的浓度，使NH4Cl更多地析出

Ⅱ.工业上碳酸钠大多采用侯氏制碱法制取，所得碳酸钠样品中往往含有少量的NaCl，现欲测定某碳酸钠样品中Na2CO3的质量分数，某探究性学习小组取样品b g设计了如下实验方案。

该实验的操作步骤如下：

①如图连接装置(除B外)并加入所需药品；

②称量并记录B的质量(a1 g)；

③按动鼓气球，持续约1分钟；

④连接上B；

⑤打开分液漏斗F的活塞，将稀硫酸快速加入D中后，关闭活塞；

⑥按动鼓气球，持续约1分钟；

⑦称量并记录B的质量(a2 g)；

⑧计算。

(5)操作⑥中，鼓入空气的作用是_________________________________________________；根据题干所给的数据列出样品中Na2CO3的质量分数表达式：_________________________。

(6)经实验发现最终所得的Na2CO3的质量分数超过100%，其可能的原因是______________

_______________________________________________________________________________。

Ⅲ.现有碳酸钠和氯化钠的混合物样品25 g，将其放入干净的烧杯中，加入200 g水，使其完全溶解。向所得溶液中慢慢加入溶质质量分数为14.6%的盐酸，烧杯中溶液的质量与加入盐酸的质量关系曲线如图所示。请回答下列问题。

(7)在碳酸钠和氯化钠的混合样品中，含碳酸钠的质量为________(结果精确至0.1 g)。

(8)A点时，求此温度下所得不饱和溶液中溶质质量分数为________(计算结果精确至0.1%)。