- 联合制碱法——侯氏制碱法
- 共159题
完成下列填空：
已知：粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子．
（1）精制除杂的步骤顺序是______→______→______→______→______ （填字母编号）．
a．粗盐溶解 b．加入盐酸调pH c．加入Ba（OH）2溶液
d．加入Na2CO3溶液 e．过滤
（2）向饱和食盐水中先通入NH3，后通入CO2，理由是______．在滤液a中通入NH3和加入精盐的目的是______．
（3）请在图1流程图中添加两条物料循环的路线．
（4）图2装置中常用于实验室制备CO2的是______（填字母编号）；用c装置制备NH3，烧瓶内可加入的试剂是______（填试剂名称）．
（5）一种天然碱晶体成分是aNa2CO3•bNa2SO4•cH2O，利用下列提供的试剂，设计测定Na2CO3质量分数的实验方案．请把实验方案补充完整：
供选择的试剂：稀H2SO4、BaCl2溶液、稀氨水、碱石灰、Ba（OH）2溶液
①______．
②______．
③______．
④计算天然碱晶体中含Na2CO3的质量分数．
正确答案
解析
解：（1）SO42-、Ca2+、Mg2+等分别与Ba（OH）2溶液、Na2CO3溶液、Ba（OH）2溶液反应生成沉淀，可再通过过滤除去，Na2CO3溶液能除去过量的Ba（OH）2溶液，盐酸能除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液，所以应先加Ba（OH）2溶液再加Na2CO3溶液，过滤，最后加入盐酸，故答案为：a；c；d；e；b；
（2）NH3易溶于水，有利于吸收溶解度不大的CO2，所以向饱和食盐水中先通入NH3，后通人CO2；通入NH3可通过与HCO3-的反应，增加NH4+深度，并利用精盐增大Cl-浓度，根据溶解平衡的移动，有利于NH4Cl结晶析出，
故答案为：NH3易溶于水，有利于吸收溶解度不大的CO2；NH3溶于水能将HCO3-转化为CO32-，并增大加入NH4+浓度；加入精盐增大Cl-浓度，有利于NH4Cl结晶析出；
（3）煅烧炉里生成的CO2可循环利用，滤液a析出晶体氯化铵后得到的NaCl溶液可循环利用，则
（4）实验室制取二氧化碳常选用石灰石和稀盐酸或大理石和稀盐酸反应制取，采用固体+液体
（5）实验的原理：先称取样品质量并溶解，将碳酸根全部转换成二氧化碳，利用二氧化碳和澄清石灰水产生沉淀，通过沉淀的质量求出二氧化碳的物质的量、Na2CO3的物质的量和质量，最终求出Na2CO3的质量分数，所以将天然碱晶体样品，溶于适量蒸馏水中，加入足量稀硫酸并微热，产生的气体通过足量的澄清石灰水，然后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀即可，
故答案为：①称取一定质量的天然碱晶体；②加入足量稀硫酸并微热、产生的气体通过足量Ba（OH）2溶液 ③过滤、洗涤、干燥、称量、恒重沉淀．
下列关于工业生产说法正确的是______．（填序号）
A．在侯氏制碱工业中，向饱和氯化钠溶液中先通二氧化碳，后通氨气
B．在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中，皆采用循环操作提高原料利用率
C．在氯碱工业，电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室
D．工业上采用电解熔融氯化铝的方法制取金属铝
E．石油裂化属于化学变化，主要目的是为了获得短链不饱和气态烃．
正确答案
解析
解：A．因为氨气溶解度非常大，先通氨气后通二氧化碳，能增大二氧化碳的吸收，有利于生成纯碱，故A错误；
B．在硫酸工业、合成氨工业、硝酸工业中的主要反应为可逆反应，原料不能完全转化为产物，采用反应物的循环利用可以提高原料利用率，故B正确；
C．在氯碱工业，电解槽被离子交换膜隔成阴极室和阳极室，可以防止两极的产物接触发生反应，故C正确；
D．氯化铝是共价化合物熔融时不导电，工业上采用电解熔融氧化铝的方法制取金属铝，故D错误；
E．石油裂化的主要目的是为了提高轻质液体燃料（汽油，煤油，柴油等）的产量，特别是提高汽油的产量，故E错误；
故选BC．
【化学--选修化学与技术】
（1）纯碱是一种重要的化工原料．目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺．
①“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物，写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式：______；
②写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：______；
③CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同？______；
（2）钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用．
①炼钢时，加入硅、锰和铝的目的是______．
②不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹______（填“前”或“后”）加入，原因是______．
③炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是______．从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作______．
正确答案
解析
解：（1）①氨碱法是由氯化铵和消石灰在加热条件下反应后生成氨气和氯化钙的反应，反应的化学方程式为：
2NH4Cl+Ca（OH）2
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2
②联合制碱法是在氨的饱和NaCl溶液中二氧化碳气体，反应生成碳酸氢钠，解热碳酸氢钠即可制备碳酸钠，反应的有关方程式为，NH3+CO2+H2O+NaCl（饱和）=NaHCO3↓+NH4Cl； 2NaHCO3
故答案为：NH3+CO2+H2O+NaCl（饱和）=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3
③CO2是制碱工业的重要原料，氨碱法中CO2来源于石灰石煅烧，联合制碱法中CO2的来源于合成氨工业的废气，
故答案为：“氨碱法”CO2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”CO2来源于合成氨工业的废气；
（2）①炼钢时，加入硅、锰和铝主要是为了脱氧和调整钢的成分．
故答案为：脱氧和调整钢的成分；
②因为Cr易被氧化，为Cr被氧化，不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹后，若氧吹前加入Cr会形成炉渣被除去．
故答案为：后； 避免Cr被氧化；
③炼铁和炼钢生产中，CO是主要的还原剂，故尾气均含有的主要污染物是CO，一氧化碳会引起中毒，故需对其进行尾气处理．一氧化碳是一种很好的还原剂还是一种燃料．
故答案为：CO；燃料．
目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺．请填写下列空白：
（1）“氨碱法”生产过程中产生大量CaCl2废弃物，请写出该工艺中产生大量CaCl2的化学方程式______；
（2）写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：______；
（3）CO2是制碱工业的重要原料．“氨碱法”和“联合制碱法”中CO2的来源有何不同？______．
（4）根据“联合制碱法”总反应，列出计算原子利用率的表达式：______．
正确答案
解析
解：（1）氨碱法工艺中产生大量CaCl2是由氯化铵和消石灰在加热条件下反应后生成氨气和氯化钙的反应，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2
（2）联合制碱法是在氨的饱和NaCl溶液中二氧化碳气体，反应生成碳酸氢钠，解热碳酸氢钠即可制备碳酸钠，反应的有关方程式为，NH3+CO2+H2O+NaCl（饱和）=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3
故答案为：NH3+CO2+H2O+NaCl（饱和）=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3
（3）CO2是制碱工业的重要原料，联合制碱法中CO2来源于石灰石煅烧，氨碱法中CO2的来源于合成氨工业的废气，
故答案为：“氨碱法”CO2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”CO2来源于合成氨工业的废气；
（4）联合制碱法的原理为：NH3+CO2+H2O+NaCl（饱和）=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3
故答案为：
（2015•宿州一模）碳酸钠（Na2CO3）俗名纯碱，在制皂、纺织、玻璃等许多行业有重要用途．我国化学工程专家侯德榜创立的联合制碱法，流程如下：
（1）写出反应①的化学方程式：______
（2）实验室中NaHCO3煅烧沉淀需选用______（填“陶瓷”或“铁质”）坩埚；该法需要进行多次过滤操作，若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：______，______．
（3）为提高原料利用率，向饱和食盐水中应先通______（填“CO2”或“NH3”）．
（4）根据最后分离出的流程，判断低温时溶解度：NH4Cl______NaCl（填“＞”或“＜”）．
正确答案
解析
解：（1）侯德榜制碱的原理，是饱和食盐水中通入氨气再通二氧化碳，反应生成氯化铵和碳酸氢钠，方程式为：NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，故答案为：NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓．
（2）煅烧生成的碳酸钠与陶瓷的主要成份二氧化硅反应，生成硅酸钠，所以选择在铁质坩埚中；滤液中有少量浑浊，可能原因有：滤纸破损、漏斗中液面高于滤纸边缘等，故答案为：铁质；滤纸破损、滤液超过滤纸边缘；
（3）氨气极易溶于水，而二氧化碳微溶于水，先通入氨气，溶液呈碱性，再通入二氧化碳气体可之更多地转化为HCO3-，故答案为：NH3；
（4）根据最后分离出的流程，析出氯化铵得到饱和的食盐水，可知氯化钠的溶解度大，故答案为：＜．
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