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．

难度：较易

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2．某化学兴趣小组在实脸室模拟侯德榜制碱法制备纯碱．主要步骤如下：
第一步：配制饱和NaCl溶液，倒入烧杯中加热；
第一步：控制温度在30-35℃．边搅拌边分批加入研细的NH₄HCO₃固体，加料完毕后，继续保温30分钟；
第三步：静置、过滤得NaHCO₃晶体．用少量蒸馏水洗涤除去杂质，然后抽干；
第四步：将第二步所得固体转入蒸发皿中，灼烧2小时，制得纯碱固体，
已知：温度高于35℃时，NH₄HCO₃会分解．有关盐的溶解度（g/100g水）如表：

盐	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃	60℃	100℃
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0	37.3	39.8
NH₄HCO₃	11.9	15.8	21.0	27.0	--	--	--	--
NaHCO₃	6.9	8.1	9.6	11．l	12.7	14.5	16.4	--
NH₄Cl	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4	55.3	77.3

回答下列问题：
（1）反应温度控制在30-35℃范围内，应采取的加热方法为 ______ ，反应温度不能高于35℃的理由是 ______ ．
（2）第三步静置后析出NaHCO₃晶体的原因是 ______ ；用蒸馏水洗涤NaHCO₃晶体的目的是除去杂质粒子 ______ （用离子符号表示）．
（3）若向过滤所得母液中加入 ______ （填写试剂名称），并作进一步处理，使NaCl溶液循环使用，同时可回收NH₄Cl．
（4）纯碱产品不纯，含有NaHCO₃、NaCl等杂质．测定纯碱中NaHCO₃含量的方法是：准确称取纯碱样品Wg，放入锥形瓶中加蒸馏水溶解，加l-2滴酚酞指示剂，用物质的量浓度为cmol/L的盐酸滴定至溶液由红色到无色（指示CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-反应的终点），所用盐酸体积为V₁mL，再加1-2滴甲基橙指示剂，继续用盐酸滴定至溶液由黄变橙，所用盐酸总体积为V₂mL．
①实验室配制一定体积cmol/L盐酸需用的仪器除了容量瓶、烧杯、量筒外还需 ______ ；在容量瓶的使用方法中，下列操作正确的是 ______ （填写标号）
a．使用容量瓶前检验它是否漏水
b．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗
c．配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中．然后加蒸馏水定容
d．用容量瓶把溶液配制完成以后．直接贴上标签，放置备用
e．定容后盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动几次
②写出纯碱样品中NaHCO₃质量分数的计算式：NaHCO₃ （%）= ______ ．

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3．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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4．图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO₃的部分装置．下列操作正确的是（　　）

A．a通入CO₂，然后b通入NH₃，c中放碱石灰

B．a通入NH₃，然后b入CO₂，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉

C．b通入NH₃，然后a通入CO₂，c中放碱石灰

D．b通入CO₂，然后a通入NH₃，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉

难度：较易

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5．化学无处不在，下列与化学有关的说法不正确的是（　　）

A．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异

B．硅胶可以除去氯气中的水蒸气

C．明矾净水属于物理变化

D．黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成

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6． 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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7． “侯氏制碱法”是我国化工行业历史长河中一颗璀璨明珠．
Ⅰ纯碱的制备：用如图1装置制取碳酸氢钠，再间接制得纯碱．
（1）装置乙的作用是 ______ ，其中水可以用 ______ 代替；
（2）装置丙中反应的化学方程式为 ______ ；
（3）用装置丙中产生的碳酸氢钠制取纯碱时，需要的实验操作有： ______ ．
（4）定量分析：测定纯碱样品纯度
提供药品：酚酞、甲基橙、0.1mol/LHCl溶液
实验步骤：
①称取样品mg，溶于水形成100mL溶液；
②向溶液中滴加少量 ______ 作指示剂，再向其中滴加盐酸溶液至终点，消耗盐酸VmL；
③计算：纯碱样品纯度= ______ ．
Ⅱ某小组同学在0.1mol/LNaHCO₃溶液中滴加酚酞溶液1滴，溶液没有什么变化，但加热后显淡红色，加热较长时间后冷却，红色不褪去．为探究原因，进行了下列实验：加热0.1mol/LNaHCO₃溶液，测得溶液pH随温度变化的曲线，当温度恢复到 10℃，测得溶液 pH=11.5．
（5）依据图象信息对下列问题做出合理猜测：
①AB段pH上升原因： ______ ，
②BC段pH上升原因： ______ ；
（6）设计实验对BC段pH上升的合理猜测进行验证（药品任意选择）： ______ ．

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8．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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9． CO₂、SO₂、NOx是重要的非金属氧化物，与我们的生存环境息息相关．
（1）SO₂、NOx是形成酸雨和光化学烟雾的环境污染性气体，研究发现，空气中少量的 NO₂
能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：
①SO₂+NO₂=SO₃+NO 　 ②SO₃+H₂O=H₂SO₄ ③2NO+O₂=2NO₂．
则MnO₂在下述变化中的作用与NO₂在上述过程中的作用相似的是 ______ （填选项）
A．实验室用MnO₂和浓盐酸混合加热制氯气
B．实验室用氯酸钾和MnO₂混合加热制氧气
C．双氧水加入MnO₂制氧气
D．高锰酸钾受热分解为二氧化锰、锰酸钾和氧气
（2）请写出用上述选项A实验室制氯气反应的离子方程式 ______ ，若利用B和C制备等量的氧气，则转移的电子数目之比为 ______ ．
（3）很多现代化的纯碱厂，纯碱生产工艺仍沿用我国化学家侯德榜改进的纯碱生产工艺，其生产流程可简要表示如下：

①上述生产纯碱的方法称侯德榜制碱法，沉淀池中发生的化学反应方程式是 ______ ．
②检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠的操作方法为 ______ ．
③写出上述流程中X物质的分子式 ______ ，副产品的一种用途为 ______ ．
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．
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．

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10．侯氏制碱法是将CO₂通入含NH₃的饱和NaCl溶液中，结晶，析出NaHCO₃，过滤，将NaHCO₃加热分解制得Na₂CO₃．母液加入NaCl，通入NH₃，降温，结晶析出NH₄Cl，使母液又成为含NH₃的饱和NaCl溶液．下列说法错误的是（　　）

A．侯氏制碱法的主要原料是NaCl、CO₂和NH₃

B．Na₂CO₃的热稳定性低于NaHCO₃

C．该方法的副产物是NH₄Cl

D．母液可循环利用

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