2020年人教版化学高二选修2自我小测：第一单元课题3_纯碱的生产_word版含解析

.自我小测1在下列科学家中，为我国化学工业作出重大贡献的是()A钱学森 B袁隆平 C侯德榜 D邓稼先2下列属于侯氏制碱法的优点的是()A氨和二氧化碳由合成氨厂提供B母液可回收制氯化铵C氯化钠的利用率达96%D以上全是3比利时人索尔维以NaCl、CO2、NH3、H2O为原料制得了纯净的Na2CO3，该法又称氨碱法，其主要生产流程如下：下列有关说法不正确的是()A从理论上看，循环生产时不需要再补充NH3B从绿色化学原料充分利用的角度看，该方法有两个明显的缺陷是：氯化钠未能充分利用和产生CaCl2废弃物C将NH4Cl作为一种化工产品，不再生产NH3来循环使用D从理论上看，每再生产1 mol Na2CO3，再补充的物质及其物质的量分别是2 mol NaCl和1 mol CO24我国化工专家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl溶解度都小的性质，运用CO2NH3H2ONaCl=NaHCO3NH4Cl的反应原理制备纯碱。下面是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图：气体A的饱和溶液A和食盐的饱和溶液悬浊液晶体,纯碱则下列叙述错误的是()AA气体是NH3，B气体是CO2B第步得到的晶体是发酵粉的主要成分C第步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒D第步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶5联合制碱法中关键的一步是把NH4Cl从几乎饱和的NaHCO3溶液中分离出来，为此根据NaCl和NH4Cl溶解度的差异，向混合溶液中通入某种气体，同时加入磨细的食盐，可析出不夹带NaHCO3的NH4Cl。NaCl和NH4Cl共同存在时的溶解度曲线如下图所示，所以以下操作正确的是()选项通入气体温度控制/ACO23040BCO2010CNH33040DNH30106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。下列说法不正确的是()A“联合制碱法”和“氨碱法”的化学反应原理中都有下列化学反应NH3CO2NaClH2O=NaHCO3NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3CO2H2OB“联合制碱法”生产中有氨的循环利用工艺C“氨碱法”生产中有氨的循环利用工艺D“联合制碱法”和“氨碱法”都有一定的局限性7(双选)下列实验中，没有白色沉淀或晶体析出的是()A饱和石灰水中加入少量NaOH固体B饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO2C氯化钙溶液中通入少量CO2D碳酸氢钠溶液中加入氯化钡溶液8索尔维法的生产流程如下：索尔维法能实现连续生产，但其食盐利用率只有70%，且所得副产品CaCl2没有用处，污染环境。我国化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法能制得纯碱和氯化铵两种重要产品。氯化铵主要用作氮肥。侯氏制碱法的原理是：在3035 的饱和食盐水中，先通入氨至饱和，再通入二氧化碳得到碳酸氢钠沉淀；过滤，将滤渣加热而得到产品；滤液中加入细食盐粉末，在1015 ，使NH4Cl沉淀，过滤，滤液为饱和食盐水。据此回答下列问题：(1)写出索尔维制碱法的各步反应的化学方程式：_；_；_；_。(2)写出侯氏制碱法第步反应的化学方程式：_。(3)在索尔维制碱法中，_可循环利用。(4)在侯氏制碱法中，_可循环利用。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。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)氨碱法的工艺如图所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱。 氨碱法示意图图中的中间产物C是_，D是_(写化学式)；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_。10我国著名化工专家侯德榜先生发明的侯氏制碱法，因原料利用率高，并能进行连续生产，从而享誉中外。侯氏制碱法的基本做法是向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳，获得碳酸氢钠晶体，再将所得碳酸氢钠晶体加热分解后即可得到纯碱。它的反应原理可用下列化学方程式表示：NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。某课外兴趣小组同学按照侯氏制碱法原理，设计了如下一套实验装置：实验室可供选用的药品：浓氨水、纯碱、大理石、稀盐酸、稀硫酸、熟石灰、氯化铵、氯化钠。(1)A、D中最合适的试剂(填名称)为A_；D_。(2)本实验具体操作过程中，应先通_气体，再通_气体；原因是_。(3)指出该装置中的错误(至少两处)：_。(4)在改进装置后，该同学进行了实验，实验所用的饱和NaCl溶液中含溶质58.5 g，实验最后得到无水碳酸钠26.0 g，则其产率为多少？该同学针对其实验结果，认真分析了造成损失的原因，发现其操作步骤并没有错误，则主要原因是 _。(5)在侯氏制碱法工业生产中，原料的利用率高，大大降低了成本。请问本实验中哪些物质可重复利用？_。参考答案1解析：钱学森被誉为“中国航天之父”“中国导弹之父”，是著名物理学家、火箭专家。袁隆平是中国工程院院士，被誉为“杂交水稻之父”。侯德榜是中国著名的化工专家，成功研究出了联合制碱法。邓稼先是核物理学家。答案：C2解析：侯氏制碱法的优点有原料易得，NaCl的利用率高，而且产生的NH4Cl可以作肥料。答案：D3解析：工业制碱的原理涉及反应：NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。索尔维法用生成的氯化铵制备氨气，将氯化铵进行了循环利用，所以从理论上讲，是不需要补充氨的。但是在生产过程中，NaCl母液被弃去，氯化铵制备氨气生成了无用的氯化钙，这两点是索尔维法的缺陷。根据反应关系式及原子守恒，从理论上看每再生产1 mol Na2CO3，再补充2 mol NaCl和1 mol CO2。答案：C4解析：侯氏制碱法是先制得氨化的饱和食盐水，再往其中通入CO2(即往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2，不能依次通入CO2、NH3，因为NH3在水中的溶解度远远大于CO2的溶解度，先将溶液氨化后，吸收CO2的效果更好)，第步即得到NaHCO3悬浊液，第步应将NaHCO3加热分解，以得到Na2CO3。答案：D5解析：由图可知，溶液的温度在010 的范围内，有利于NaCl的溶解和NH4Cl的析出。向溶液中加NaCl就是加Na和Cl，向溶液中加NH3就是加OH和NH，这些都有利于NH4Cl的析出。答案：D6解析：“氨碱法”将NH4Cl和Ca(OH)2再反应，使NH3循环利用；“联合制碱法”是制得纯碱和副产品氯化铵。答案：B7解析：A项加入NaOH固体溶解时放热，而Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低，有晶体析出；B项通入足量的CO2后生成NaHCO3，其溶解度小于Na2CO3的；C项中CaCl2与CO2不反应；D项中二者也不反应。答案：CD8解析：应掌握氨碱法各步反应的化学方程式及联合制碱法的反应原理。氨碱法中，NH3和部分CO2可循环利用，联合制碱法中CO2和NaCl可循环利用。答案：(1)NH3H2OCO2=NH4HCO3NH4HCO3NaCl=NaHCO3NH4Cl2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O2NaHCO3Na2CO3H2OCO2(2)NaClH2ONH3CO2=NaHCO3NH4Cl(3)NH3、CO2(4)CO2、NaCl9解析：(1)食盐和浓硫酸反应可制取挥发性HCl：NaClH2SO4(浓) NaHSO4HCl、NaClNaHSO4Na2SO4HCl或2NaClH2SO4(浓) Na2SO42HCl。Na2SO4、CaCO3和C在高温下反应，其中一种产物为CaS，说明该反应为氧化还原反应，反应的产物中应有CO气体：Na2SO4CaCO34CCaSNa2CO34CO。(2)由工艺流程图可知，NH4Cl应与Ca(OH)2反应生成CaCl2并产生NH3，NH3通入NaCl溶液中，D为NH3。乙中发生反应的化学方程式为NH3CO2NaClH2O=NaHCO3NH4Cl。(3)联合制碱法保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使氯化钠的利用率提高到96%以上；NH4Cl可作氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气CO转化成CO2，革除了CaCO3制CO2这一工序。答案：(1)NaClH2SO4(浓) NaHSO4HCl、NaClNaHSO4Na2SO4HCl或2NaClH2SO4(浓) Na2SO42HClNa2SO4CaCO34CCaSNa2CO34CO(2)Ca(OH)2NH3NH3CO2NaClH2O=NaHCO3NH4Cl(3)原料利用率高等(答案合理即可)10解析：根据反应原理，实验操作过程为：先制得NH3(左边装置)和CO2(右边装置)，再将制得的气体依次通入饱和食盐水中即得碳酸氢钠晶体，再加热碳酸氢钠晶体就可以得到纯碱。答案：(1)氯化铵和熟石灰稀盐酸(2)NH3CO2CO2在水中溶解度小，先通NH3至饱和，有利于NaHCO3析出(3)B、C之间缺少止水夹；B装置没有与大气相通，为密闭装置；通NH3的导管伸入液面以下(任填两种即可)(4)根据钠元素守恒，得关系式：2NaClNa2CO3，m(Na2CO3)53.