1、简答题  已知NaHCO3低温时溶解度小，侯德榜制碱的方法是：向氨化的饱和食盐水中通入过量的二氧化碳，即有晶体析出，经过滤、洗涤、焙烧得纯碱．此过程可以表示为：
①NaCl?（饱和）+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl（此反应是放热反应）
②2NaHCO3

参考答案：（1）启普发生器是随时进行，随时停止的装置，适用于固体和液体不加热反应生成不溶于水的气体制备反应，所以制CO2时为了使反应随开随用，随关随停应符合启普发生器的原理应用，利用止水夹控制气体压强，使液体和固体分离停止反应，打开压强减小液体和固体接触继续反应；
故答案为：C，关闭弹簧夹后反应生成的气体上部压强增大，到达一定程度后可把反应液压回漏斗，使固液分离从而停止反应；
（2）制备装置中C为氨化的饱和氯化钠溶液，制备出二氧化碳气体中含有氯化氢气体，影响碳酸氢钠的生成，B装置中需要通过饱和碳酸氢钠溶液除去；D装置是防止氨气污染环境，需要吸收氨气的试剂，可以是稀硫酸或水；B装置洗气装置，导气管长进短出；D装置是吸收易溶于水的氨气，同时防倒吸的装置；装置为








故答案为：试剂：饱和的碳酸氢钠溶液?试剂：稀硫酸或水




?




（3）通过降低温度，减小碳酸氢钠的溶解度，使碳酸氢钠析出，所以将C装置浸泡在一个盛有冰水混合物的水槽里（大烧杯）可以达到目的；
故答案为：将C装置浸泡在一个盛有冰水混合物的水槽里（大烧杯）
（4）若所用饱和食盐水中含有NaCl的质量为5.85g，理论上依据化学方程式计算：NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3+NH4Cl；得到碳酸氢钠质量为8.4g，分解生成碳酸钠质量依据化学方程式计算：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑；碳酸钠的质量为5.5g；实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.46g，生成碳酸钠质量为：
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑；
168? 106
5.46g? 3.445g
假设第二步分解时没有损失，则碳酸钠的产率=3.445g5.3g×100%=65%；
故答案为：65%

本题解析：

本题难度：一般

2、简答题  纯碱在日常生活和化学工业中用途很广，如用于硬水软化、洗涤剂生产、食品加工、石油精炼、粗盐精制、玻璃制造等领域．工业上以食盐、氨气（主要由合成氨厂提供）和二氧化碳为主要原料生产纯碱．其流程如下：根据以上信息回答下列问题．
（1）盐水精制的过程是除去溶液中各种杂质的过程．为将盐水中含有的Ca2+、Mg2+等沉淀，可以向其中加入过量纯碱．此时将混合液中不溶物除去的方法是______；溶液中多余的纯碱可以加______试剂来除去．
（2）上述工艺流程中，加压条件下通入二氧化碳进行碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是______．
（3）在氨碱工业的历史上，如何处理流程中剩余的滤液，出现了两种工艺：一是“索尔维法”，即在滤液中加入石灰水；二是我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”，即在滤液中加入适量氯化钠晶体．
①“索尔维法”中，滤液加石灰水前先要加热，原因是______．
②“联合制碱法”中，可以循环利用的物质是______?（用化学式表示）．
（4）若采用上述流程生产106吨纯碱，则理论上通入的二氧化碳的体积（标准状况下）不得少于______L（不考虑二氧化碳的回收利用）．

参考答案：（1）盐水精制的过程是除去溶液中各种杂质的过程．为将盐水中含有的Ca2+、Mg2+等沉淀，可以向其中加入过量纯碱．此时将混合液中不溶物除去的方法是过滤，在滤液中加入盐酸到不再产生气体为止除去碳酸钠；
故答案为：过滤?盐酸；
（2）述工艺流程中，加压条件下通入二氧化碳进行碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，是因为碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大，所以不析出碳酸钠晶体；
故答案为：碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大；
（3）①依据生产流程的过程分析，“索尔维法”中，滤液加石灰水前先要加热，由于滤液中还含有一定量的碳酸氢钠，加热时，碳酸氢根和铵根发生双水解反应，碳酸氢根转化为CO2而除去，防止加入石灰水时产生碳酸钙沉淀，故答案为：防止加入石灰水时产生碳酸钙沉淀；
②氯化钠溶液和氯化铵溶液中都含氯离子，氯化钠是制纯碱的原料，可以循环利用的 物质为氯化钠，故答案为：NaCl；
（4）若采用上述流程生产106吨纯碱，则理论上通入的二氧化碳的体积（标准状况下）不考虑二氧化碳的回收利用，可以根据化学方程式计算得到：
NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O；分析得到计算关系为：
2CO2～2NaHCO3～Na2CO3；
88? 106
88吨? 106吨
所以二氧化碳物质的量=88×106g44g/mol=2×106mol；
二氧化碳气体的体积=2×106mol×22.4L/mol=4，48×107L
4.48×107L；
故答案为：4.48×107

本题解析：

本题难度：一般

3、填空题  工业上以粗食盐（含有少量Ca2+、Mg2+杂质）、氨、石灰石等为原料，可以制备Na2CO3．其过程如图1所示．

请回答：
（1）在处理粗盐水的过程中，可加入石灰乳和纯碱作为沉淀剂，则所得滤渣的成分除过量的沉淀剂外还有______．
（2）将CaO投入含有大量的NH4Cl的母液中，能生成可循环使用的NH3，该反应的化学方程式是______．
（3）向饱和食盐水中首先通入的气体是______，过程Ⅲ中生成NaHCO3晶体的反应的化学方程式是______．
（4）碳酸钠晶体失水的能量变化示意图如图2：
Na2CO3?H2O?（s）?脱水反应的热化学方程式是______．
（5）产品纯碱中常含有NaCl．取a?g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b?g固体．则该产品中Na2CO3的质量分数是______．
（6）熔融Na2CO3可作甲烷--空气燃料电池的电解质，该电池负极的反应式是______．

参考答案：（1）钙离子会与碳酸根离子生成沉淀，Ca2++CO32-=CaCO3↓，镁离子会与氢氧根离子生成沉淀，Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，
故答案为：CaCO3、Mg（OH）2；
（2）向分离出NaHCO3晶体后的母液中加入过量生石灰，发生的反应有H2O+CaO=Ca（OH）2、Ca（OH）2+2NH4Cl=2NH3↑+2H2O+CaCl2，最终产物为氯化钙、氨气，其中氨气可再利用；
故答案为：2NH4Cl+CaO=CaCl2+2NH3↑+H2O；
（3）因二氧化碳在水中的溶解度小，氨气极易溶于水，所以，向饱和食盐水中首先通入氨气体，碳酸氢钠的溶解度小，利用浓碳酸氢铵溶液与氯化钠固体发生复分解反应，
故答案为：NH3；NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；
（4）根据碳酸钠晶体失水的能量变化示意图可知：Na2CO3?10H2O（s）=Na2CO3（s）+10H2O（g）△H=+532.36?kJ?mol-1
①，Na2CO3?10H2O（s）=Na2CO3?H2O（s）+9H2O（g）△H=+473.63?kJ?mol-1②，由①-②得Na2CO3?H2O（s）=Na2CO3（s）+H2O（g）△H=+58.73?kJ?mol-1，
故答案为：Na2CO3?H2O（s）=Na2CO3（s）+H2O（g）△H=+58.73?kJ?mol-1；
（5）产品纯碱中常含有NaCl，取a?g混合物与足量稀盐酸充分反应，Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，得b?g固体为NaCl，设碳酸钠的物质的量为X，根据方程式Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑?
? 1?2?
? X?2x?
混合物质量：117x+a-106X=b，X=b-a11mol，该产品中Na2CO3的质量分数106(b-a)11a×100%，
故答案为：106(b-a)11a；
（6）甲烷--空气燃料电池，电池的电极反应式为：总反应为CH4+2O2=CO2+2H2O，熔融Na2CO3作甲烷--空气燃料电池的电解质，燃料在正极发生还原反应为O2+4e-+2CO2=2CO32-，负极上失电子发生氧化反应，甲烷燃烧能生成二氧化碳和水，所以负极电极反应式为：CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O，
故答案为：CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O；

本题解析：

本题难度：一般

4、填空题  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。请按要求回答问题：
（1）“氨碱法”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是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同？_________________________
（4）绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。根据“联合制碱法”总反应，列出计算原子利用率的表达式：原子利用率(%)=_________________

参考答案：（1）2NH4Cl+2Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
（2）NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)==NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
（或2NaCl+2NH3+CO2+H2O==Na2CO3+2NH4Cl）
（3）“氨碱法”中的CO2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”中的CO2来源于合成氨丁业的废气
（4）

本题解析：

本题难度：一般

5、填空题  （三选一）【化学与技术】
纯碱一直以来都是工业生产的重要原料，很长一段时间纯碱的制法都被欧美国家所垄断。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图

(1)侯德榜选择天津作为制碱厂的厂址有何便利条件（举二例说明）：______、_____。
(2)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是否需要考虑添加的顺序：____（填“是”或“否”），原因是____________________。
(3)在沉淀池中发生的反应的化学方程式：________________。
(4)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）。从母液中可以提取的副产品的应用是____________（举一例）。

参考答案：(1)原料丰富；运输便利
(2)CO2；NH3；是；氨气在水中溶解度大，先通氨气后通CO2产生碳酸氢铵多，有利于碳酸氢钠析出
(3)NaCl(饱和)+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
(4)循环I；作化肥

本题解析：

本题难度：一般