知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．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 ______ ．
A．增大NH₄⁺的浓度，使NH₄Cl更多地析出 B．使NaHCO₃更多地析出
C．使NaHCO₃转化为Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl纯度．

难度：较易

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2．已知NaHCO₃低温时溶解度小，侯德榜制碱的方法是：向氨化的饱和食盐水中通入过量的二氧化碳，即有晶体析出，经过滤、洗涤、焙烧得纯碱．此过程可以表示为：
①NaCl （饱和）+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl（此反应是放热反应）
②2NaHCO₃ $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Cunderline%7B%C2%A0%C2%A0%E2%96%B3%C2%A0%C2%A0%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
现某化学小组根据上述原理在实验室中模拟制碱过程，图1C装置是溶有氨和NaCl的溶液，且二者均达到了饱和．

（1）制CO₂时为了使反应随开随用，随关随停，上图A方框内应选用以下 ______ 装置（填序号）．简述该装置能随关随停的理由 ______ ．
（2）为使实验能够进行，在B方框内内应选用图2中的 ______ 装置（填写序号），该装置内应装入的试剂是 ______ ．

（3）该小组同学按正确的方法连接装置，检验气密性合格后进行实验，发现析出的晶体非常少，在老师的指导下，他们对某个装置进行了改进，达到了实验目的．你认为他们的改进方法是 ______ ．
（4）若所用饱和食盐水中含有NaCl的质量为5.85g，实验后得到干燥的NaHCO₃晶体的质量为5.46g，假设第二步分解时没有损失，则Na₂CO₃的产率为 ______ （产率为实际产量占理论产量的百分比）．

难度：较易

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3．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图：
（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 ______ ；从沉淀池中取出沉淀的操作是 ______ ．

难度：较易

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4．纯碱是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料．
（1）路布兰法制备纯碱：①食盐与硫酸反应生成硫酸钠；②将硫酸钠、石灰石和足量煤混合，高温下共熔制得碳酸钠，反应有硫化钙和CO生成，第②步反应中每得到1molLNa₂CO₃转移电子的总物质的量为 ______ ．
（2）索尔维法制纯碱的主要工艺流程如下，石灰石用于制备CO₂和石灰乳．
①原盐水中含少量Mg²⁺和Ca²⁺，结合生产实际，精制盐水需要的试剂是 ______ 、 ______ （填化学式）．
②步骤Ⅱ保持在30～35℃进行，反应的化学方程式为 ______ ；该工艺中循环利用的物质是 ______ ．
③索尔维法制纯碱不需要用到的一种设备是 ______ （填选项字母）．
A．石灰窑 B．沸腾炉 C．碳酸化塔 D．蒸氨塔 E．吸氨塔
④该工艺中没有涉及的基本化学反应类型是 ______ （填选项字母）．
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
（3）我国科学家侯德榜将合成氨工业得到的NH₃与CO₂引入纯碱的生产，向索尔维法制纯碱工艺的“母液”中通入NH₃并加入食盐固体，降温结晶得到副产品 ______ （填化学式），剩余母液返回“吸氨”步骤，大大提高了食盐的利用率．
（4）纯碱产品中可能含有碳酸氢钠，用热重分析的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数为ω（NaHCO₃）= ______ ．（列出算式，所需数据用字母表示，并说明各字母的含义）

难度：较易

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5．纯碱是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料．
（1）路布兰法制备纯碱：
①食盐与硫酸反应生成硫酸钠；
②将硫酸钠、石灰石和足量煤混合，高温下共熔制得碳酸钠，反应有硫化钙和CO生成．
第②步反应中每得到1molNa₂CO₃转移电子的总物质的量为 ______ ．
（2）索尔维法制纯碱的主要工艺流程如下，石灰石用于制各CO₂和石灰乳．
①原盐水中含少量Mg²⁺和Ca²⁺，结合生产实际，精制盐水需要的试剂是 ______ 、
______ （填化学式）．
②步骤Ⅱ保持在30～35℃进行，反应的化学方程式为 ______ ；该工艺中循环利用的物质是 ______ ．
③索尔维法制纯碱不需要用到的一种设备是 ______ （填选项字母）．
A．石灰窑 B．沸腾炉 C．碳酸化塔 D．蒸氨塔 E．吸氨塔
④该工艺中没有涉及的基本化学反应类型是 ______ （填选项字母）．
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应

（3）我国科学家侯德榜将合成氨工业得到的NH₃和CO₂引入纯碱的生产，向索尔维法制纯碱工艺的“母液”中通入NH₃并加入食盐固体，降温结晶得到副产品 ______ （填化学式），剩余母液返回“吸氨”步骤，大大提高了食盐的利用率．

难度：较易

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6． NaCl是价廉且应用广泛的化工业原料，例如应用于纯碱工业、氯碱工业、氯酸钾工业、肥皂工业等．
（1）19世纪60年代氨碱法是纯碱工业广泛使用的方法，20世纪20年代以后被联合制碱法逐渐取代．
①请写出以NaCl为原料利用氨碱法生产纯碱的化学方程式 ______ ．
②在联合制碱法中，纯碱工厂与 ______ 工厂进行联合生产，以方便的获得原料 ______ ．
③在联合制碱法中循环使用，而在氨碱法中循环使用率不高的物质是 ______ ．
（2）氯酸钾是重要的化工业产品，在火柴、炸药、雷管、焰火等制造中有重要应用，工业中首先通过电解热食盐水制得氯酸钠，再加入一定量的氯化钾即可得到氯酸钾沉淀．
①在火柴、炸药、雷管、焰火的制造过程中大量使用氯酸钾，主要应用氯酸钾的 ______ 性．
②请写出电解食盐水生产氯酸钠的化学方程式 ______ ．该工艺过程中使用的装置与氯碱工业中使用的装置主要区别有 ______ （请答出两点）．
（3）在肥皂的工业生成过程中，也要使用NaCl的目的是 ______ ．

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7．图l表示“侯氏制碱法”工业流程，图2表示各物质的溶解度曲线．

回答下列问题：
（1）图中X的化学式为 ______ ．
（2）沉淀池中发生反应的化学方程式为 ______ ，该反应先向饱和食盐水中通入 ______ （填化学式）至饱和，再通入另一种气体，若顺序颠倒，后果是 ______ ．
（3）沉淀池的反应温度控制在30～35℃，原因是 ______ ．
（4）母液中加入CaO后生成Y的化学方程式为 ______ ．
（5）氯碱工业是指电解饱和食盐水，这里的碱是指 ______ （填化学式），其另外两种气体产物可以用于工业上制取纯硅，流程如图3：

①整个制备过程必须严格控制无水无氧．SiHCl₃遇水剧烈反应，写出该反应的化学方程式 ______ ．
②假设每一轮次制备1mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应I中HCl的利用率为90%，反应II中H₂的利用率为93.75%．则在第二轮次的生产中，补充投入HCl 和H₂的物质的量之比是 ______ ．

难度：较易

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8．工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生产纯碱．请回答下列问题：
（1）路布兰法是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，在高温下进行煅烧，再浸取、结晶而制得纯碱．
①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为 ______ ；
②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为 ______ （已知产物之一为CaS）；
（2）氨碱法的工艺如图1所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱．

①图中的中间产物C是 ______ ，D是 ______ （写化学式）；
②装置乙中发生反应的化学方程式为 ______ ；
（3）联合制碱法是对氨碱法的改进，其优点是 ______ ；
（4）有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石等为原料制碳酸钾．请结合如图2的溶解度（S）随温度变化曲线，分析说明是否可行？ ______ ．

难度：中等

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9．某化工厂制取纯碱的流程如图所示：

（1）流程中先通NH₃后通CO₂的原因是 ______ ；生成沉淀A的化学方程式为 ______ ．
（2）流程中可循环利用的物质为 ______ ．不用其他试剂，检查流程中副产品F是否纯净的操作是 ______ ．
（3）合成氨工厂在900～1000℃时，使用天然气与水蒸气在催化剂（Al₂O₃+Ni）作用下获得合成氨的原料气之一氢气，该反应的化学方程式为 ______ ．
（4）合成氨工业实际选择的条件是 ______ （填字母代号）．
A.200℃，10MPa B.400℃，20MPa C.800℃，5MPa
（5）在该流程中，每使用11.70t食盐最终得到10.07t纯碱，则NaCl的利用率为 ______ ．

难度：较易

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10．纯碱（Na₂CO₃）在生产生活中具有广泛的用途．如图1是实验室模拟制碱原理制取Na₂CO₃的流程图．
完成下列填空：
已知：粗盐中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-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pHc．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．

难度：中等

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