备考2024届高考化学一轮复习强化训练第三章金属及其化合物第1讲钠及其重要化合物侯氏制碱法

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联合制碱法——侯氏制碱法
（1）制备原料：食盐、氨气、二氧化碳。
（2）工艺流程
（3）反应原理
[1] NH3＋NaCl＋CO2＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl
[2] 2NaHCO3△Na2CO3＋CO2↑＋H2O
（4）绿色思想：循环使用的物质为[3] CO2、食盐水 。
1.[2023豫南名校联考]侯氏制碱法拉开了我国制碱工业大幕，是我国化学工业的重要基石，其制备原理是依据反应NH3＋CO2＋H2O＋NaClNaHCO3↓＋NH4Cl析出碳酸氢钠。下列说法正确的是（ A ）
甲 乙 丙 丁
A.用装置甲制取氨气时得到氨气的量很少，原因是NH3和HCl遇冷会重新化合
B.用装置乙制取二氧化碳时，因为硫酸是强酸，所以反应太快，不好控制
C.用装置丙制取碳酸氢钠时，可以同时通入NH3和CO2，也可以先通入NH3后通入CO2
D.用装置丁分离得到产品NaHCO3时，为了得到干燥产品，可以采用较高温度的气流干燥
解析 氯化铵受热分解为氨气和氯化氢，在试管口二者又重新化合生成氯化铵，故用装置甲制取氨气时得到氨气的量很少，A项正确；稀硫酸和大理石反应生成的硫酸钙微溶于水，会包裹在大理石表面，阻止反应继续进行，故用装置乙制取二氧化碳时，往往反应不充分，大理石的利用率低，B项错误；用装置丙制取碳酸氢钠时，应先通入NH3后通入CO2，这样可促进二氧化碳的溶解，利于碳酸氢钠的制备，且NH3应从右侧通入，以防倒吸，C项错误；由于碳酸氢钠受热易分解，故不能采用较高温度的气流干燥，D项错误。
2.[2021河北]化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl。实验流程如图：
回答下列问题：
（1）从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是 aefbcd （按气流方向，用小写字母表示）。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或 将分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上口颈部的小孔对齐 。
（2）B中使用雾化装置的优点是 增大饱和氨盐水和CO2的接触面积，增加CO2的吸收效率 。
（3）生成NaHCO3的总反应的化学方程式为 NaCl＋NH3·H2O＋CO2NaHCO3↓＋NH4Cl 。
（4）反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液：
①对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14 g，则固体NaHCO3的质量为 0.84 g。
②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl（s）＋NH4Cl（aq）NaCl（aq）＋NH4Cl（s）过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，需采用的操作为 降温 、 过滤 、洗涤、干燥。
（5）无水Na2CO3可作为基准物质标定盐酸浓度。称量前，若无水Na2CO3保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果A（填标号）。
A.偏高B.偏低C.不变
解析 （1）制备NaHCO3的原理是向饱和氨盐水中通入CO2，A为CO2的发生装置，制得的CO2中含有H2O、HCl，通过D除去HCl，再通过B制备NaHCO3，最后用C吸收逸出的NH3和CO2，正确的连接顺序为aefbcd。（2）B中使用雾化装置，可以增大饱和氨盐水和CO2的接触面积，增加CO2的吸收效率。（3）生成NaHCO3的总反应的化学方程式为NaCl＋NH3·H2O＋CO2NaHCO3↓＋NH4Cl。（4）①根据2NaHCO3△Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑、2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2，结合差量法得84×456＝m（NaHCO3）0.14g，则m（NaHCO3）＝0.84 g。②根据NaCl和NH4Cl的溶解度曲线可知，NH4Cl的溶解度受温度影响较大，而NaCl的溶解度受温度影响不大，要使NH4Cl充分析出并分离，需采取的操作为降温、过滤、洗涤、干燥。（5）若无水Na2CO3保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，消耗的Na2CO3溶液的体积偏大，会使结果偏高。