知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．纯碱是重要的化工原料，在医药、冶金、化工、食品等领域被广泛使用．
（1）工业生产纯碱的第一步是除去饱和食盐水的中Mg²⁺、Ca²⁺离子，从成本角度考虑加入试剂的化学式为 ______ 、 ______ ．
某实验小组的同学模拟侯德榜制碱法制取纯碱，流程如图1：
已知：几种盐的溶解度
NaCl NH₄HCO₃ NaHCO₃ NH₄Cl
溶解度（20°C，100gH₂O时） 36.0 21.7 9.6 37.2
（2）①写出装置I中反应的化学方程式 ______ ．
②从平衡移动角度解释该反应发生的原因 ______ ．
③操作①的名称是 ______ ．
（3）写出装置II中发生反应的化学方程式 ______ ．
（4）请结合化学用语说明装置III中加入磨细的食盐粉及NH₃的作用． ______
（5）该流程中可循环利用的物质是 ______
（6）制出的纯碱中含有杂质NaCl，为测定其纯度，下列方案中不可行的是 ______ ．
a．向m克纯碱样品中加入足量CaCl₂溶液，测生成CaCO₃的质量
b．向m克纯碱样品中加入足量稀H₂SO₄，干燥后测生成气体的体积
c．向m克纯碱样品中加入足量AgNO₃溶液，测生成沉淀的质量．

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2．我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，其生产流程可简要表示如图1所示：

请回答下列问题：
（1）往饱和食盐水中通入足量的NH₃、CO₂，先通 ______ ．
（2）从生产流程图可知，可循环的物质是 ______ ．
（3）写出生产流程中的化学方程式 ______ ．
（4）为了检验含有NaHCO₃杂质的Na₂CO₃产品的纯度，现将W₁g产品加热到恒重，其质量为W₂g，则该产品的纯度（质量分数）是图2中的 ______ ．

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3．用芒硝（Na₂SO₄•10H₂O）制备纯碱、铵明矾的生产工艺流程图如图所示：

（1）溶液C中的溶质主要是 ______ ．
（2）铵明矾的溶液呈 ______ 性，铵明矾可用于净水，用离子方程式说明原理 ______ ．
（3）过程Ⅰ反应温度不能超过40℃，主要原因是 ______ ．
（4）运用化学平衡原理解释Na₂SO₄溶液稍过量的原因 ______
（5）滤液E中溶质离子为 ______
（6）写出工艺流程中焙烧的反应方程式 ______ ．

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4．现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：
低温

已知反应I为：NaCl+CO₂+NH₃+H₂O $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Coverset%7B%C2%A0%5Ctext%7B%E4%BD%8E%E6%B8%A9%7D%C2%A0%7D%7B%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ NaHCO₃↓+NH₄Cl
（1）工业生产中，制备NH₃的化学方程式是 ______ ．
（2）海水中含有大量的NaCl，以及少量的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等离子．
①为得到纯净的饱和NaCl溶液，进行了如下操作．请补全操作步骤：
a．向浓缩后的海水中加入过量的氢氧化钠溶液后，过滤；
b．向滤液中 ______ ，过滤；
c．向滤液中 ______ ，过滤；
d．向滤液中加入足量的稀盐酸；
e．加热煮沸一段时间，得到饱和NaCl溶液．
②步骤c中反应的离子方程式是 ______ ．
（3）反应II的化学方程式是 ______ ．
（4）制得的纯碱中含有少量NaCl．取5.5g纯碱样品加入足量稀硫酸，得到标准状况下1120mL CO₂．则样品中纯碱的质量分数是 ______ %（保留1位小数）．

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5． Ⅰ．现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：

已知NaHCO₃在低温下溶解度较小．
（1）反应Ⅰ的化学方程式为 ______ ．
（2）处理母液的两种方法：
（1）向母液中加入石灰乳，反应的化学方程式为 ______ ，目的是使 ______ 循环利用．
（2）向母液中 ______ 并降温，可得到NH₄Cl晶体．
Ⅱ．某化学小组模拟“侯氏制碱法”，以NaCl、NH₃、CO₂和水等为原料以及如图所示装置制取NaHCO₃，然后再将NaHCO₃制成Na₂CO₃．

（3）装置丙中冷水的作用是 ______ ；由装置丙中产生的NaHCO₃制取Na₂CO₃时，需要进行的实验操作有 ______ 、洗涤、灼烧．
若灼烧的时间较短，NaHCO₃将分解不完全，该小组对一份加热了t₁min的NaHCO₃样品的组成进行了以下探究．
取加热了t₁min的NaHCO₃样品29.6g完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌．随着盐酸的加入，溶液中有关离子的物质的量的变化如图所示．

（4）曲线c对应的溶液中的离子是 ______ （填离子符号）；该样品中NaHCO₃和Na₂CO₃的物质的量分别是 ______ mol、 ______ mol．．

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6．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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7．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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8．如图所示是工业生产硝酸铵的流程图．

（1）写出N₂和H₂通过红热的铁纱网生成氨气的反应方程式： ______ ．
（2）写出B中有关反应方程式： ______ ．
（3）写出D中反应方程式： ______ ．
（4）吸收塔C中通入空气的目的是 ______ ．
（5）若NH₃转化为NO，NO转化为HNO₃的转化率分别为80%，现需要制备1.0tNH₄NO₃ 需要NH₃质量为 ______ t（计算结果保留两位小数）

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9．工业制纯碱广泛采用的两种生产流程可以用以下示意图简要表示．完成下列填空：

（1）用甲流程生产纯碱的方法称为 ______ 法．
（2）沉淀池中发生反应的化学方程式为 ______ ．
（3）T是 ______ ； W中除Ca（OH）₂外，溶质的主要成分是 ______ （均填化学式）．
（4）甲流程中设计循环I的目的是 ______ ；乙流程中设计循环I的目的是 ______ ．
（5）在乙流程中，若通入NH₃44.8L（已折合成标准状况下）可以得到纯碱100.0g，则NH₃的利用率为 ______ ．
（6）若制碱厂欲利用产生的氯化钙废液制取硝酸钙（Ca（NO₃）₂•4H₂O），设计一个经济可行的方案，用流程图表示．

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10．纯碱即soda，是一种重要的化工原料，是食品、造纸、制药、玻璃、肥皂、印染等工业乃至人民日常生活的必需品，工业制取方法有很多种．
Ⅰ．布兰制碱法
古代，人们从草木灰中提取碳酸钾，后来又从盐碱地和盐湖等天然资源中获取碳酸钠，但量太小，远不能满足化工生产需求．1791年法国医生路布兰首先获得制碱专利，以食盐为原料制碱，称路布兰制碱法．
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 ______ ；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）该方法的缺点是 ______ ．
Ⅱ．氨碱法即索尔维制碱法，是1862年比利时人索尔维以食盐、氨、二氧化碳原料发明的制碱法，碱法的工艺如图1所示，得到的碳酸氢钠精短少生成纯碱．
（3）图中的中间产物B ______ ，C ______ ，D ______ （写化学式）．
（4）装置乙中发生反应的化学方程式为 ______ ．
Ⅲ．候氏制碱法
我国化学家侯德榜对上述方法做了较大的改进，此法的最大特点是不从固体碳酸氢铵而是由盐卤先吸收氨后再碳酸化以进行连续生产，这样巧妙的把氨气工业和制碱工业联合起来，故又称联合制碱法．
（5）候氏制碱法的优点是 ______ ．
（6）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为原料制碳酸钾．请结合图2的溶解度（S）随温度变化曲线，分析说明是否可行？ ______ ．

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	NaCl	NH₄HCO₃	NaHCO₃	NH₄Cl
溶解度（20°C，100gH₂O时）	36.0	21.7	9.6	37.2