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1、简答题 [化学选修2--化学与技术]1892年,比利时人索尔维以NaCl、CO2、H2O为原料生产Na2CO3,叫索尔维法.其主要步骤是:
(1)在NH3饱和的NaCl液中通入CO2制得的NaHCO3;
(2)再将NaHCO3焙烧制得纯碱,CO2循环使用;
(3)析出小苏打的母液中加入生石灰,NH2循环使用.
1940年,我国著名化学家侯德榜先生冲破了“索尔维法”技术封锁,并加以改进,用NaCl固体代替生石灰;加入母液使NH4Cl晶体析出,生产出纯碱和氯化铵.这便是举世闻名的“侯氏制碱法”.
试回答:
(1)向母液通入氨气的目的和作用是______.
(2)在氨饱和NaCl溶液中通入CO2的两步反应方程式为______.
(3)不能在NaCl溶液中通入CO2制NaHCO3的原因是______.
(4)析出小苏打的母液中加入生石灰的反应方程式是______.
(5)“侯氏制碱法”与“索尔维法”相比较其优点是______.
参考答案:(1)二氧化碳在水溶液中溶解度小,生成碳酸氢钠少,不能析出晶体;向母液通入氨气的目的和作用是:增大二氧化碳的溶解度;
故答案为:增大二氧化碳的溶解度;
(2)氨化的饱和氯化铵溶液中通入过量二氧化碳,发生反应二氧化碳和氨水反应生成碳酸氢铵,碳酸氢铵和氯化钠反应,由于碳酸氢钠溶解度小,所以先生成碳酸氢钠晶体析出;在氨饱和NaCl溶液中通入CO2的两步反应方程式为:CO2+NH3+H2O=NH4HCO3 NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;
故答案为:CO2+NH3+H2O=NH4HCO3 NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;
(3)不能在NaC1溶液中通入CO2制NaHCO3的原因是,CO2在NaCl溶液中溶解度较小,生成NaHCO3太少不会结晶;
故答案为:CO2在NaCl溶液中溶解度较小,生成NaHCO3太少不会结晶;
(4)析出小苏打的母液中加入生石灰是为了生成强碱和铵盐反应生成氨气循环利用;反应的化学方程式为:CaO+H2O=Ca(OH)2 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O;
故答案为:CaO+H2O=Ca(OH)2 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O
(5)索尔维法缺点:大量CaCl2用途不大,NaCl利用率只有70%,约有30%的NaCl留在母液中.
侯氏制碱法的优点:把合成氨和纯碱两种产品联合生产,提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本.保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高到96%;NH4Cl可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气CO转化成CO2,减少无用的氯化钙生成;
故答案为:使NH4Cl析出,可做氮肥;减少无用的CaCl2生成,原料NaCl充分利用;
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。

(1)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO42-,加入下列沉淀剂的顺序是(填序号)________。
a.Na2CO3 b.NaOH c.BaCl2
(2)将滤液的pH调至酸性除去的离子是___________。
(3)电解饱和食盐水反应的离子方程式是________________。
(4)若向分离出NaHCO3晶体后的母液中加入过量生石灰,则可获得一种可以循环使用的物质,其化学式是____________。
(5)纯碱在生产生活中有广泛的应用。
①纯碱可用于除灶台油污。其原因是(结合离子方程式表述)_______________。
②常温下,向某pH= 11的Na2CO3溶液中加入过量石灰乳,过滤后所得溶液pH=13。则反应前的溶液中与反应后的滤液中水电离出的c(OH-)的比值是__________
③工业上,可以用纯碱代替烧碱生产某些化工产品。如用饱和纯碱溶液与Cl2反应制取有效成分为NaClO的消毒液,其反应的离子方程式是___________________。(已知碳酸的酸性强于次氯酸)
参考答案:(l)cab或者cba或者bca
(2)CO32-、OH-
(3)2Cl-+2H2O
2OH-+H2↑+Cl2↑
(4)NH3
(5)①CO32-水解显碱性CO32-+H2O
HCO3-+OH-,油污在碱性条件下水解,达到去污目的;
②1×1010;③2CO32-+Cl2+H2O==Cl-+ClO-+2HCO3-
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。

(1)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO42-离子,加入下列沉淀剂的顺序是(填序号)_________。
a.Na2CO3 b.NaOH c.BaCl2
(2)将滤液的pH调至酸性除去的离子是_________。
(3)电解饱和食盐水反应的离子方程式是_________。
(4)若向分离出NaHCO3晶体后的母液中加入过量生石灰,则可获得一种可以循环使用的物质,其化学式是_________。
(5)纯碱在生产生活中有广泛的应用。
① 纯碱可用于除灶台油污。其原因是(结合离子方程式表述)__________________。
② 常温下,向某pH=11的Na2CO3溶液中加入过量石灰乳,过滤后所得溶液pH=13。则反应前的溶液中与反应后的滤液中水电离出的c(OH-)的比值是_________。
③ 工业上,可以用纯碱代替烧碱生产某些化工产品。如用饱和纯碱溶液与Cl2反应制取有效成分为NaClO的消毒液,其反应的离子方程式是__________________。(已知碳酸的酸性强于次氯酸)。
参考答案:(1)cab或者cba或者bca
(2)CO32-和OH-
(3)2Cl- + 2H2O
2OH-+ H2↑ + Cl2↑
(4)NH3
(5)①CO32-水解显碱性CO32-+ H2O
HCO3-+ OH-,油污在碱性条件下水解,达到去污目的;
②1×1010;③2CO32-+ Cl2+H2O=Cl-+ClO-+2HCO3-
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 我国化学侯德榜(右图)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:

(1)上述生产纯碱的方法称______,副产品的一种用途为______.
(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是______.
(3)写出上述流程中X物质的分子式______.
(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.从沉淀池中取出沉淀的操作是______.
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加______.
(6)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.
参考答案:(1)目前工业制碱方法有二:氨碱法和联合制碱法.题中方法由我们侯德邦所创,称为侯氏制碱法,也称为联合制碱法,反应方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl→NH4Cl+NaHCO3↓,得到一摩尔的碳酸氢钠同时得到一摩尔的氯化铵,故副产物为氯化铵,氯化铵可用来制作化肥,
故答案为:联合制碱法,做化肥;
(2)沉淀池中发生的化学反应为饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体,反应方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl→NH4Cl+NaHCO3↓,
故答案为:NH3+H2O+CO2+NaCl→NH4Cl+NaHCO3↓;
(3)在联合制碱法中二氧化碳是反应的原料同时也是反应的副产物,可以循环利用,
故答案为:CO2;
(4)循环Ⅰ是将未反应的氯化钠返回沉淀池中,从固液混合物中分离出固体的方法为过滤.
故答案为:循环Ⅰ,过滤;
(5)检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠即检验是否含氯离子,可以用硝酸酸化的硝酸银,观察到若产生白色沉淀则说明有氯化钠存在,
故答案为:用硝酸酸化的硝酸银,观察产生白色沉淀;?
(6)向母液中通氨气作用有增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出和使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度.
故答案为:ac.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 与氨碱法比较,下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是
[? ]
A.提高了原料的原子利用率
B.降低了生产成本
C.减少了环境污染
D.减轻了对设备的腐蚀
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单