化學(xué)課后訓(xùn)練第一單元課題純堿的生產(chǎn)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課后訓(xùn)練1．在下列科學(xué)家中，為我國化學(xué)工業(yè)作出重大貢獻的是（)。A．錢學(xué)森B．袁隆平C．侯德榜D．鄧稼先2．我國著名的化工專家侯德榜在20世紀20年代所創(chuàng)立的侯氏制堿法享譽中外。侯氏制堿法中的堿是指下列的(）。A．NaOHB．K2CO3C．Na2CO3D．3．1892年比利時人索爾維以NaCl、CO2、NH3、H2O為原料制得了純凈的Na2CO3,該法又稱氨堿法，其主要生產(chǎn)流程如下：下列有關(guān)說法不正確的是（）。A．從理論上看，循環(huán)生產(chǎn)時不需要再補充NH3B．從綠色化學(xué)原料充分利用的角度看，該方法有兩個明顯的缺陷是:氯化鈉未能充分利用和產(chǎn)生CaCl2廢棄物C．將NH4Cl作為一種化工產(chǎn)品，不再生產(chǎn)NH3來循環(huán)使用D．從理論上看，每再生產(chǎn)1molNa2CO3，再補充的物質(zhì)及其物質(zhì)的量分別是2molNaCl和1molCO24．我國化工專家侯德榜根據(jù)NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl溶解度都小的性質(zhì)，運用CO2＋NH3＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl的反應(yīng)原理制備純堿。下面是在實驗室進行模擬實驗的生產(chǎn)流程示意圖:氣體A的飽和溶液A和食鹽的飽和溶液懸濁液晶體純堿則下列敘述錯誤的是()。A．A氣體是NH3,B氣體是CO2B．第Ⅲ步得到的晶體是發(fā)酵粉的主要成分C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒D．第Ⅳ步操作的主要過程有溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶5．聯(lián)合制堿法中關(guān)鍵的一步是把NH4Cl從幾乎飽和的NaHCO3溶液中分離出來,為此根據(jù)NaCl和NH4Cl溶解度的差異，向混合溶液中通入某種氣體，同時加入磨細的食鹽，可析出不夾帶NaHCO3的NH4Cl。NaCl和NH4Cl共同存在時的溶解度曲線如下圖所示，所以以下操作正確的是(）。選項通入氣體溫度控制/℃ACO230～40BCO20～10CNH330~40DNH30～106．空氣中CO2濃度的持續(xù)走高引起人們的高度重視。一些科學(xué)家認為，人類不僅要努力減少CO2的排放，還要盡快想辦法清除空氣中過多的CO2。為此，他們設(shè)想了一系列“捕捉”和“封存"CO2的方法.（1)方法Ⅰ：一些科學(xué)家利用太陽能加熱的反應(yīng)器“捕捉"空氣中的CO2，如下圖所示。①步驟一中的CaO俗稱__________________________________________。②步驟二中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________，該反應(yīng)__________(填“是”或“不是”)步驟一中反應(yīng)的逆反應(yīng)。（2）方法Ⅱ：另一些科學(xué)家利用NaOH溶液的噴淋“捕捉"空氣中的CO2，如下圖所示。①NaOH溶液噴成霧狀是為了__________________________________________。②上圖a環(huán)節(jié)中，物質(zhì)分離的基本操作是_________________________________.③為了盡量減少成本，在整個流程中，循環(huán)利用的物質(zhì)有CaO和_________________。(3)下列溶液中，同樣能用于“捕捉"二氧化碳的是（）。A．KNO3溶液B．CaCl2溶液C．CuSO4溶液D．Na2CO3溶液(4)“捕捉”到的二氧化碳，一部分可以用于生產(chǎn);一部分則設(shè)想注入深海中“封存”起來，但過多的二氧化碳會導(dǎo)致海水水質(zhì)的變化,最終殃及海洋生物,其原因是______________（用化學(xué)方程式表示)。7．著名化工專家侯德榜改革國外的純堿生產(chǎn)工藝，發(fā)明的新生產(chǎn)流程可表示如下：（1)上述生產(chǎn)純堿的方法稱________________，副產(chǎn)品的一種用途為____________。(2）沉淀池中發(fā)生的化學(xué)方程式是______________________________________.(3）寫出上述流程中X物質(zhì)的分子式_____________________________________。(4）使原料氯化鈉的利用率從70％提高到90％以上，主要是設(shè)計了______(填上述流程中的編號)的循環(huán)。從沉淀池中取出沉淀的操作是__________.(5）為檢驗產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉,可取少量試樣溶于水后，再滴加__________________。8．我國著名化工專家侯德榜先生發(fā)明的侯氏制堿法，因原料利用率高，并能進行連續(xù)生產(chǎn),從而享譽中外。侯氏制堿法的基本做法是向飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳,獲得碳酸氫鈉晶體，再將所得碳酸氫鈉晶體加熱分解后即可得到純堿。它的反應(yīng)原理可用下列化學(xué)方程式表示：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑。某課外興趣小組同學(xué)按照侯氏制堿法原理,設(shè)計了如下一套實驗裝置：實驗室可供選用的藥品:濃氨水、純堿、大理石、稀鹽酸、稀硫酸、熟石灰、氯化銨、氯化鈉。(1)A、D中最合適的試劑（填名稱）為A__________；D______________。（2)本實驗具體操作過程中，應(yīng)先通____________氣體，再通______________氣體；原因是__________________________。（3)指出該裝置中的錯誤(至少兩處）：________________________________。(4)在改進裝置后，該同學(xué)進行了實驗，實驗所用的飽和NaCl溶液中含溶質(zhì)58.5g，實驗最后得到無水碳酸鈉26。0g，則其產(chǎn)率為多少？該同學(xué)針對其實驗結(jié)果，認真分析了造成損失的原因，(5）在侯氏制堿法工業(yè)生產(chǎn)中，原料的利用率高，大大降低了成本。請問本實驗中哪些物質(zhì)可重復(fù)利用？________________________。

參考答案1.答案：C錢學(xué)森被譽為“中國航天之父”“中國導(dǎo)彈之父”，是著名物理學(xué)家、火箭專家。袁隆平是中國工程院院士，被譽為“雜交水稻之父”。侯德榜是中國著名的化工專家，成功研究出了聯(lián)合制堿法。鄧稼先是核物理學(xué)家。2.答案：C侯氏制堿法制備的是Na2CO3,俗稱純堿。3.答案：C工業(yè)制堿的原理涉及反應(yīng)：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑。索爾維法用生成的氯化銨制備氨氣，將氯化銨進行了循環(huán)利用，所以從理論上講，是不需要補充氨的。但是在生產(chǎn)過程中，NaCl母液被棄去，氯化銨制備氨氣生成了無用的氯化鈣，這兩點是索爾維法的缺陷.根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式及原子守恒，從理論上看每生產(chǎn)1molNa2CO3，再補充的物質(zhì)及其物質(zhì)的量分別是2molNaCl和1molCO2.4.答案：D侯氏制堿法是先制得氨化的飽和食鹽水，再往其中通入CO2(即是往飽和食鹽水中依次通入足量的NH3、CO2，不能依次通入CO2、NH3，因為NH3在水中的溶解度遠遠大于CO2的溶解度，先將溶液氨化后，吸收CO2的效果更好），第Ⅱ步即得到NaHCO3懸濁液，第Ⅳ步應(yīng)將NaHCO3加熱分解，以得到Na2CO3。5．答案：D由圖可知，溶液的溫度在0～10℃的范圍內(nèi)，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，這些都有利于NH4Cl的析出6。答案：(1）①生石灰②CaCO3CaO＋CO2↑不是（2）①增大反應(yīng)物的接觸面積(或提高反應(yīng)速率；或提高吸收效率；或充分反應(yīng);或更好地、有效地吸收)②過濾③NaOH（3）D（4)CO2＋H2OH2CO3H＋＋解析：（1)①步驟一：氧化鈣俗稱生石灰，屬于堿性氧化物,二氧化碳是酸性氧化物，兩者反應(yīng)生成鹽CaCO3。②步驟二相當于石灰窯中“石灰石的煅燒”,因步驟一和步驟二是在不同溫度下的反應(yīng),所以步驟二的反應(yīng)不是步驟一的逆反應(yīng)。（2)①將氫氧化鈉“噴淋"可以使氫氧化鈉與通入的空氣充分接觸，吸收效果更好。②CaO與水反應(yīng)生成Ca(OH）2:CaO＋H2O=Ca（OH)2，然后與Na2CO3反應(yīng)生成CaCO3沉淀：Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH，過濾得到沉淀和NaOH溶液。③注意觀察圖中a向左是將濾液NaOH溶液再次進行“噴淋”。(3）KNO3、CaCl2、CuSO4與CO2不反應(yīng);Na2CO3溶液能夠與CO2反應(yīng)：Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3,故可用于“捕捉”二氧化碳。（4)因CO2是酸性氣體，CO2＋H2OH2CO3，使海水的酸性增強，使海洋生物受到危害.7。答案：(1）侯氏制堿法（或聯(lián)合制堿法）用做化肥（其他合理答案均可)(2)NH3＋H2O＋CO2＋NaCl=NH4Cl＋NaHCO3↓（3）CO2(4）Ⅰ過濾(5）稀硝酸和硝酸銀溶液解析：本題主要考查侯氏制堿法的生產(chǎn)原理及生產(chǎn)工藝、Cl－的檢驗等.根據(jù)聯(lián)合制堿法的生產(chǎn)原理,可知向食鹽水中通入氨氣是為了得到堿性溶液，以吸收更多的CO2，當CO2過量時發(fā)生反應(yīng):NH3＋H2O＋CO2=NH4HCO3，NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl，當NaHCO3在煅燒爐中受熱時分解：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑，故X為CO2.要提高NaCl的利用率必須將過濾出NH4Cl的母液循環(huán)利用。要檢驗Na2CO3中是否混有NaCl，只需向其溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成即可。8.答案：(1）氯化銨和熟石灰稀鹽酸(2)NH3CO2CO2在水中溶解度小，先通NH3至飽和，有利于NaHCO3析出(3）B、C之間缺少止水夾；B裝置應(yīng)與大氣相通，不能為密閉裝置；通NH3的導(dǎo)管不應(yīng)伸入液面以下(任填兩種即可）(4）根據(jù)鈉元素守恒，得關(guān)系式：2NaCl～Na2