知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．
纯碱和氮肥：
某种制取纯碱的生产流程如图\(\rm{1}\)所示：

完成下列填空：
\(\rm{(1)N}\)原子核外有 ______ 种不同运动状态的电子，它的最外层电子排布式是 ______ ；组成纯碱的元素原子半径从大到小依次为 ______ 。
\(\rm{(2)}\)氨水是常用氮肥，用氨水施肥时要避开高温、大风天气，原因是 ______ 。
\(\rm{(3)}\)用离子方程式表示碳酸钠被称为“碱”的原因 ______ 。
\(\rm{(4)}\)结合图\(\rm{2}\)用溶解平衡理论解释反应\(\rm{II}\)的反应原理 ______ 。
\(\rm{(5)}\)在向母液中通入石灰乳进行蒸氨之前，通常需要先将母液加热。若不加热，加入石灰乳容易产生沉淀堵塞管道，生成的沉淀是 ______ 。
\(\rm{(6)}\)上述流程中可以循环利用的物质有 ______ ，副产物是 ______ 。
\(\rm{(7)}\)利用化工生产遵循的一般原则分析上述纯碱生产流程，指出不足之处 ______ \(\rm{(}\)写一条\(\rm{)}\)。

难度：较易

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2．
工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：

完成下列填空：
\(\rm{(1)}\)粗盐水加入沉淀剂\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)除杂质\(\rm{(}\)沉淀剂\(\rm{A}\)来源于石灰窑厂\(\rm{)}\)，写出\(\rm{A}\)、\(\rm{B}\)的化学式。
\(\rm{A}\) ______ \(\rm{B}\) ______ 。
\(\rm{(2)}\)实验室提纯粗盐的实验操作依次为：
取样\(\rm{→}\) ______ \(\rm{→}\)沉淀\(\rm{→}\) ______ \(\rm{→}\) ______ \(\rm{→}\)冷却结晶\(\rm{→}\) ______ \(\rm{→}\)烘干。
\(\rm{(3)}\)工业生产纯碱的工艺流程中，先通氨气，再通二氧化碳的原因是 ______ 。
\(\rm{(4)}\)碳酸化时产生的现象是 ______ ，碳酸化后过滤，滤液\(\rm{D}\)最主要的成分是 ______ \(\rm{(}\)填写化学式\(\rm{)}\)。
\(\rm{(5)}\)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数\(\rm{(}\)已知：样品质量为
\(\rm{m_{1}}\)，加热后固体质量为\(\rm{m_{2})}\)，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为\(\rm{W(NaHCO_{3})=}\) ______ 。

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3． 1861年，比利时人索尔维以食盐、石灰石和氨为原料，制得了碳酸钠．这种制碱方法称为氨碱法，其主要步骤是：
①在含氨的饱和氯化钠溶液中通入CO₂制得NaHCO₃
②再将NaHCO₃焙烧制得纯碱，CO₂循环使用
③析出小苏打的母液中加入生石灰，NH₃循环使用
我国著名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）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 ______ ．
（5）设计实验检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠 ______ ．
（6）侯德榜制碱的方法与氨碱法相比，其优点是 ______ ．

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4．纯碱一直以来都是工业生产的重要原料，上个世纪初我国著名的工业化学家侯德榜先生，经过数年的反复研究终于发明了优于欧美制碱技术的联合制碱法（又称侯氏制碱法），并在天津建造了我国独立研发的第一家制碱厂．其制碱原理的流程如下：

（1）合成氨工厂需要向制碱厂提供两种原料气体，它们分别是： ______ 、 ______ （填化学式）．这两种气体在使用过程中需要考虑添加的顺序，原因是： ______ ．
（2）在沉淀池中发生的反应的化学方程式是： ______ ．
（3）使原料水中溶质的利用率从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．从母液中可以提取的副产品的应用是 ______ （举一例）．
（4）沉淀池中所得产物常含有少量NaCl，现在实验室中称取1.840g小苏打样品（含少量NaCl），配置成250mL溶液，取出25.00mL用0.1000mol/L盐酸滴定，消耗盐酸21.50mL．实验中所需的定量仪器除滴定管外，还有 ______ ，选甲基橙而不选酚酞作为指示剂的原因是 ______ ．样品中NaHCO₃质量分数为 ______ （保留3位小数）

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5．我国著名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：（沉淀池中发生的化学反应为：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl═NH₄Cl+NaHCO₃↓）

①上述生产纯碱的方法称 ______ ，副产品氯化铵的一种用途为 ______ ．
②上述流程中X物质为 ______ ．
③侯德榜主要是设计了上述流程中的循环 ______ （填“Ⅰ”或“Ⅱ”），使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上．从沉淀池中取出沉淀的操作是 ______ ．

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6．在纤维解离阶段需要用到大量纯碱，我国化学家侯德榜改进国外的氨碱法纯碱生产工艺，创造了侯氏制碱法，又叫联碱法，图为两种方法的对比：

（1）沉淀池中主要反应的化学方程式 ______ ．
（2）X是 ______ ，Y是 ______ （填化学式）．
（3）相比氨碱法，侯氏制碱法有以下优点，你认为其中正确的是 ______ ．
A．NaCl不再弃去，而是参与循环
B．不需要氨气即可制得碳酸钠
C．生产过程中部分反应产物可作为原料循环使用
D．副产品是一种氮肥
E．反应不需要加热，可节约能源
（4）氨碱法排出液W中的溶质除有氢氧化钙外，还有 ______ ，侯氏制碱法中Z除了溶解氨气、食盐外，其他溶质还有 ______ ；从沉淀池中得到的NaHCO₃中含有少量的NH₄HCO₃，但不会影响产品Na₂CO₃的纯度，原因是 ______ ．
（5）根据侯氏制碱法从母液中提取氯化铵晶体的过程推测，所得结论正确的是 ______ ．
a．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠的小
b．通入氨气的目的是使氯化铵更多地析出
c．加入食盐细粉的目的是提高Na⁺的浓度，促进碳酸氢钠结晶析出
d．氯化铵的溶解度受温度影响比氯化钠大
（6）你认为工业上可否用氢氧化钠与二氧化碳反应来制备碳酸钠，简要说明理由 ______ ．

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7． 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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8．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 ______ ．

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9．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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10．硫酸和纯碱都属于工业上常用的“三酸两碱”．回答下列问题：
Ⅰ目前，我国多用黄铁矿作原料采用“接触法”，设备如图1所示．
（1）图1中设备A的名称是 ______ ，该设备中发生的主要反映的化学方程式为 ______ ．
（2）有关接触法制硫酸的下列说法中，错误的是 ______
a．在吸收塔中用浓度为98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫
b．煅烧含硫53.4%的黄铁矿时，若FeS₂损失了2%，则S损失2%
c．B装置中反应的条件之一为较高温度，是为了提高SO₂的转化率
d．硫酸工业中在接触室安装热交换器，是为了充分利用SO₃转化为H₂SO₄时放出的热量
（3）科研工作者开发了制备SO₂、再利用电化学原理生产硫酸的方法，装置如图2所示，为了保持电解过程的稳定性，硫酸的浓度应维持不变，则通入的SO₂和水的质量比为 ______
Ⅱ．工业上常用“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺来制造纯碱．
（1）“氨碱法”生成纯碱的过程中会产生大量CaCl₂废弃物，请写出该工艺中产生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： ______
（3）CO₂是制造纯碱的重要材料，“联合制碱法”中CO₂来源于 ______ ，“氨碱法”中CO₂来源于 ______ ．

难度：较易

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