人教版高中化学选修2第一单元 课题三 纯碱的生产 同步测试Word文件下载.docx
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提高了原料利用率
降低了生产成本
减少了环境污染
减轻了对设备的腐蚀
5.以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图：
则下列叙述错误的是（ ）
A气体是NH3，B气体是CO2
把纯碱及第Ⅲ步所得晶体与某些固体酸性物质（如酒石酸）混合可制泡腾片
第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒
第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶
6.我国化学家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质，运用CO2+NH3+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl的反应原理制备纯碱．如图是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图：
气体A的饱和溶液
A和食盐的饱和溶液
悬浊液
晶体
纯碱，则下列叙述错误的是（ ）
第Ⅲ步得到的晶体是发酵粉的主要成分
第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶
7.与氨碱法相比较，联合制碱法最突出的优点是（ ）
设备少
原料易得
循环利用的物质多
NaCl利用率高
8.下列化学工业原理对应不正确的是（ ）
化工
氯碱工业
高炉炼铁
铜的精炼
生产漂白粉
原理
2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+
H2↑
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
阴极：
Cu2++2e﹣═Cu
2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O
A
B
C
D
A
B
C
9.如图是联合制碱法的工业流程示意图（操作已略去）．下列分析正确的是（ ）
X和M是同种物质
W是氯化钠固体和X
溶液b和N能循环利用
条件Ⅰ是加热
10.石灰石是一种化工原料，可以通过反应生成一系列物质，如图．
下列说法正确的是（ ）
漂粉精是混合物，主要成分是氯化钙
图示的制纯碱方法，要求先向饱和食盐水中通NH3，然后再通CO2
纯碱属于碱，俗名苏打
制取纯碱和漂粉精所涉及的反应都是非氧化还原反应
二、填空题（共3题；
共24分）
11.化工厂的设计是将实验室的研究成果转化为工业化生产的重要的基础工作．
（1）以硫铁矿为原料生产硫酸需经过________
、________
和________三个主要生产阶段．
（2）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．具体工艺流程图如图所示：
①索尔维制碱法的原理是________
．（用化学方程式表示）
②侯氏制碱法与索尔维制碱法相比，优点是________
．
③侯氏制碱法可以循环使用的物质有________
（3）食盐也是一种重要的化工原料，氯碱工业就是通过电解饱和食盐水来制备NaOH、H2和Cl2．海水中得到的粗盐中往往含有一些杂质，必须加入一些化学试剂，使杂质沉淀，处理后的盐水还需进入阳离子交换塔，其原因是________
．电解食盐水在离子交换膜电解槽中进行，离子交换膜的作用是________
．
12.我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：
（1）上述生产纯碱的方法称________
，副产品的一种用途为________
（2）沉淀池中发生的化学反应方程式是________
（3）写出上述流程中X物质的分子式 ________
（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________
13.我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献．他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱．有关反应的化学方程式为：
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
回答下列问题：
（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是________
（填字母标号）．
a．碳酸氢钠难溶于水
b．碳酸氢钠受热易分解
c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出
（2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验．
（Ⅰ）一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）．
试回答下列有关问题：
①乙装置中的试剂是________
．②丁装置的作用是________
（Ⅱ）另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验．
①实验时，须先从a管通入________
气体（填气体分子式），再从b管通入________
气体（填气体分子式）．
②有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是________
（3）“纯碱中常常会混有少量氯化钠．”某研究性学习小组以一包纯碱（只考虑含氯化钠）为研究对象，探究纯碱样品中碳酸钠的含量：
称取1.840g小苏打样品（含少量NaCl），配制成250mL溶液，取出25.00mL用0.1000mol•L﹣1盐酸滴定，消耗盐酸21.50mL．
①实验中所需要的定量仪器除滴定管外，还有________
．②样品中NaHCO3质量分数为________
（4）将一定质量小苏打样品（只考虑含少量NaCl）溶于足量盐酸，蒸干后称量固体质量，也可测定小苏打的含量．若蒸发过程中有少量液体溅出，则测定结果________
．（选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”）
三、实验探究题（共1题；
共9分）
14.我国化学家侯德榜（如图）改进国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图：
该生产纯碱的方法称联合制碱法或侯德榜制碱法联合制碱法或侯德榜制碱法，在制得纯碱的同时，还可得到一种副产品．
（1）上述沉淀池中发生的化学反应方程式是________，实验室分离出沉淀的操作是________，该操作使用的玻璃仪器有________；
（2）写出上述流程中X物质的分子式________；
（3）使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了________
的循环（填上述流程中的编号1、2）；
（4）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，还需要的试剂有________；
（5）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
．
增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出
使NaHCO3更多地析出
使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度．
四、综合题（共2题；
共12分）
15.我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出的贡献．如图是某厂应用“侯氏制碱法”生产纯碱的工艺流程图，据图回答：
（1）上述流程图中，可循环利用的物质是________；
（2）流程Ⅰ后过滤所得滤液中含有的溶质有________．
（3）流程Ⅱ先通入氨气，再通入二氧化碳．如果反过来，二氧化碳的吸收率会降低．这是因为________．
（4）用一个化学反应方程式表示出流程Ⅱ中发生的总反应________．
（5）工业生产纯碱的流程中，碳酸化时溶液中析出碳酸氢钠而没有析出氯化铵的原因是________．
16.联碱法（候氏制碱法）和氨碱法的生产流程简要表示如下图：
（1）沉淀池中发生反应的化学方程式为________；
（2）X是________，Y是________（填化学式）；
（3）从理论上分析，在氨碱法生产过程中________（填“需要”、“不需要”）补充氨气，从原料到产品，氨碱法总反应过程用化学方程式表示，可写为________；
（4）根据联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程推测，所得结论正确是________；
a．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小
b．通入氨气目的是使氯化铵更多析出
c．加入食盐细粉目的是提高Na+的浓度，促进碳酸氢钠结晶析出
（5）相比于氨碱法，指出联碱法的一项优点________．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】C
【解析】【解答】A．侯氏制碱法是将CO2、NH3通入饱和NaCl溶液中，发生以下反应：
NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，其中NaHCO3溶解度最小，故有NaHCO3的晶体析出，故A正确；
B、用浓氨水来检验氯气管道是否漏气，其反应的方程式为3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl，利用该反应中产生白烟这一现象来判断管道是否漏气，故B正确；
C．石油分馏、海水晒盐、花生中提取花生油等过程都是物理变化，而煤的气化中有新物质的生成，属于化学变化，故C错误；
D、高压钠灯发出的光为黄色，黄色光的射程远，透雾能力强，对道路平面的照明度比高压水银灯高几倍，故将钠应用于电光源上，故D正解；
故选C．
【分析】A、侯氏制碱法是将CO2、NH3通入饱和NaCl溶液中，由于NaHCO3溶解度小于Na2CO3，故NaHCO3在溶液中析出；
B、氯气和浓氨水之间的反应为：
3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl；
C、煤的气化是将其转化为可燃气体的过程，主要反应为碳与水蒸气反应生成H2、CO等气体的过程，有新物质生成，属于化学变化；
D、依据金属钠的黄光射程远，透雾能力强的性质解答．
2.【答案】B
【解析】【解答】“氨碱法”将NH4Cl和Ca（OH）2再反应，使NH3循环利用；
“联合制碱法”是制得纯碱和副产品氯化铵。
【分析】本题考查纯碱工业（侯氏制碱法）、氨碱工业在工作原理上的联系与区别。
3.【答案】B
【解析】【分析】本题可以采用排除法。
由于联合制碱法增加了物质的循环利用，所以会加重“对设备的腐蚀”，A错误。
合成氨是目前人工固氮的主要方法。
而不是天然固氮，C错；
小苏打，又叫碳酸氢钠，甲烷是一种清洁能源,但是不能减缓温室效应,故D错。
排除后选B，我们一般用98%硫酸的来吸收三氧化硫，可以避免形成酸雾并提高吸收率，这是正确的。
直接用水吸收SO3的话会形成酸雾，降低SO3的吸收率。
4.【答案】D
【解析】【解答】A．氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72%～74%；
联合制碱法最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上，故A正确；
B．氨碱法：
以食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气为原料来制取纯碱，联合制碱法：
以食盐、氨和二氧化碳（其中二氧化碳来自合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气）为原料来制取纯碱，氨碱法循环物质：
氨气、二氧化碳，联合制碱法循环物质：
氯化钠，二氧化碳，最大的优点是把合成氨和纯碱两种产品联合起来，降低了成本，故B正确；
C．联合制碱法最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上，废弃物少，故C正确；
D．联合制碱法把合成氨和纯碱两种产品联合起来，回收循环使用氯化钠，二氧化碳，设备利用率高，加大了对设备的腐蚀，故D错误；
故选D．
【分析】氨碱法：
以食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气为原料来制取纯碱．先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水，再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液．其化学反应原理是：
NH3+CO2+H2O+NaCl（饱和）=NaHCO3↓+NH4Cl，将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品：
Na2CO3+CO2↑+H2O，放出的二氧化碳气体可回收循环使用，含有氯化铵的滤液与石灰乳（Ca（OH）2）混合加热，所放出的氨气可回收循环使用，CaO+H2O=Ca（OH）2，2NH4Cl+Ca（OH）2
CaCl2+2NH3↑+2H2O；
联合制碱法：
以食盐、氨和二氧化碳（其中二氧化碳来自合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气）为原料来制取纯碱，联合制碱法包括两个过程：
第一个过程与氨碱法相同，将氨通入饱和食盐水而成氨盐水，再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀，经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体，再煅烧制得纯碱产品，其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液，第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体．由于氯化铵在常温下的溶解度比氯化钠要大，低温时的溶解度则比氯化钠小，而且氯化铵在氯化钠的浓溶液里的溶解度要比在水里的溶解度小得多，所以在低温条件下，向滤液中加入细粉状的氯化钠，并通入氨气，可以使氯化铵单独结晶沉淀析出，经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品．此时滤出氯化铵沉淀后所得的滤液，已基本上被氯化钠饱和，可回收循环使用．
联合制碱法与氨碱法比较，其最大的优点是把合成氨和纯碱两种产品联合起来，使食盐的利用率提高到96%以上，缩短了生产流程，减少了对环境污染．
5.【答案】D
【解析】【解答】A．氨气易溶于水，二氧化碳能溶于水，依据侯德榜制碱的原理：
向氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳气体析出碳酸氢钠，加热反应制备纯碱，所以气体A为氨气，B为二氧化碳，故A正确；
B．第Ⅲ步操作是过滤操作，通过过滤得到碳酸氢钠晶体，把纯碱及碳酸氢钠与某些固体酸性物质（如酒石酸）混合可制得泡腾片，故B正确；
C．第Ⅲ步操作是过滤操作，通过过滤得到碳酸氢钠晶体，所以需要的仪器有：
烧杯、漏斗、玻璃棒，故C正确；
D．第Ⅳ步操作是将晶体碳酸氢钠直接加热分解得到碳酸钠固体，故D错误；
【分析】A．依据侯德榜制碱的原理：
向氨化的饱和食盐水中通入足量二氧化碳气体析出碳酸氢钠，加热分解碳酸氢钠来制备碳酸钠；
B．泡腾片主要成分为碳酸氢钠和酒石酸，通常是碳酸盐和固态酸的化合物；
C．第Ⅲ步通过过滤操作得到碳酸氢钠晶体；
D．第Ⅳ步操作是将晶体碳酸氢钠直接加热分解得到碳酸钠固体；
6.【答案】D
B．发酵粉是一种复合添加剂，主要用作面制品和膨化食品的生产．发酵粉中含有许多物质，主要成分为碳酸氢钠和酒石酸，第Ⅲ步得到的晶体是碳酸氢钠，故B正确；
C．第Ⅲ步操作是过滤操操作，通过过滤得到碳酸氢钠晶体，所以需要的仪器有：
B．第Ⅲ步得到的晶体是碳酸氢钠，发酵粉的主要成分；
C．通过过滤操作得到碳酸氢钠晶体；
D．第Ⅳ步操作是将晶体碳酸氢钠直接加热分解得到碳酸钠固体．
7.【答案】D
【解析】【解答】氨碱法缺点：
大量CaCl2用途不大，NaCl利用率只有70%，约有30%的NaCl留在母液中，侯氏制碱法的优点：
把合成氨和纯碱两种产品联合生产，提高了食盐利用率，缩短了生产流程，减少了对环境的污染，降低了纯碱的成本．保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到96%，
【分析】氨碱法对滤液的处理是加熟石灰使氨气循环，产生的CaCl2，含Cl几乎没什么用，而侯氏制碱法是对滤液通入二氧化碳、氨气，结晶出的NH4Cl，其母液可以作为制碱原料．
8.【答案】D
【解析】【解答】A．“氯碱工业”的主要生产过程是电解饱和食盐水，产生氯气、氢气和氢氧化钠，故A正确；
B．工业炼铁：
把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下焦炭与氧气反应生成一氧化碳，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，故B正确；
C．电解精炼铜时，电解质溶液是含有铜离子的盐溶液，粗铜作阳极，阳极上金属铜失电子Cu﹣2e﹣═Cu2+，精铜作阴极，只发生Cu2++2e﹣═Cu，故C正确；
D．漂白粉主要成分为氯化钙和次氯酸钙，化学式为：
CaCl2、Ca（ClO）2，有效成分为次氯酸钙，化学式为；
Ca（ClO）2，漂白粉生产原理是氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应的化学方程式为：
2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，故D错误；
【分析】A．工业上制取氯气大多采用电解饱和食盐水的方法，以此为基础的工业称为“氯碱工业”，电解饱和食盐水可产生氯气、氢气和氢氧化钠；
B．炼铁是将原料（铁矿石、焦炭、石灰石、空气）通入高炉中，在高炉中发生复杂反应，生成铁的单质；
C．铜的精炼，粗铜为阳极，精铜为阴极，可以选择含有铜离子的盐CuSO4溶液作电解液；
D．漂白粉主要成分为氯化钙和次氯酸钙，有效成分为次氯酸钙，漂白粉生产原理是氯气和石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水．
9.【答案】B
【解析】【解答】A．氨气极易溶解于水溶解性大，二氧化碳气体水中溶解性较小，饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳气体，所以X为氨气，沉淀加热得到碳酸钠和水为碳酸氢钠的分解，所以M为二氧化碳，故A错误；
B．联合制碱法第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体，在低温条件下，向滤液中加入细粉状的氯化钠，并通入氨气，可以使氯化铵单独结晶沉淀析出，所以W是氯化钠固体和X氨气，故B正确；
C．联合制碱法循环物质：
氯化钠，二氧化碳，溶液b为氯化钠溶液，N为氯化铵，故C错误；
D．条件1需在低温的条件下，故D错误；
故选B．
【分析】联合制碱法：
10.【答案】B
【解析】【解答】A．漂白精为氯气和氢氧化钙反应的产物，2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，其主要成分是次氯酸钙和氯化钙，故A错误；
B．NH3极易溶于水且溶液呈弱减性，再通入CO2使之更多地转化为HCO3﹣，故工业上，可先向饱和食盐水中通入NH3后再通入CO2制NaHCO3，碳酸钠受热分解制取纯碱，故B正确；
C．纯碱是碳酸钠，俗名苏打，是由钠离子和碳酸根离子组成的化合物，属于盐，故C错误；
D．向饱和食盐水中通NH3，然后再通CO2制取碳酸氢钠，加热分解碳酸氢钠制取纯碱，两反应中元素化合价不变化，属于非氧化还原反应，但制备漂白精的反应中氯元素的化合价由0价变化为﹣1、+1价，属于氧化还原反应，故D错误；
【分析】A．根据工业流程图判断漂白精的主要成分；
B．NH3极易溶于水且溶液呈弱碱性，再通入CO2使之更多地转化为HCO3﹣；
C．碱是指在电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物；
D．制备漂白精的反应中氯元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应；
二、填空题
11.【答案】二氧化硫炉气的制造；
二氧化硫的催化氧化；
三氧化硫的吸收；
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；
Na2CO3+H2O↑+CO2↑；
CO2、NaCl；
用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg2+、Ca2+，碱性条件下会生成沉淀，损害离子交换膜；
防止H2与C12混合发生爆炸，同时防止C1﹣进入阴极室，这样可以获得纯净的NaOH
【解析】【解答】
（1）硫铁矿与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，再与水反应得到硫酸，则以硫铁矿为原料生产硫酸需经过：
二氧化硫炉气的制造、二氧化硫的催化氧化、三氧化硫的吸收；
故答案为：
（2）①氯化钠、氨气、二氧化碳和水生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解生成纯碱，其反应的方程式为：
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，2NaHCO3
②由工艺流程图可知：
侯氏制碱法的生产工艺由两部分组成，氯化钠、氨气、二氧化碳和水生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解生成纯碱，母液中加氯化钠降温得到氯化铵，氯化铵是一种氮肥；
侯氏制碱法的工艺由制碱和制氯化铵两个过程组成，形成纯碱与氯化铵的循环；
③根据工艺流程图可知，氯化钠、氨气、二氧化碳和水生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解生成纯碱和二氧化碳，母液ab中均含氯化钠，氯化钠循环使用，使用循环使用的物质有CO2、NaCl；
（3）用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg2+、Ca2+，碱性条件下会生成沉淀，损害离子交换膜，所以要用
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