1、简答题 某校学生在实验室中设计了如下装置，模拟侯德榜制碱法，获得碳酸氢钠晶体，反应原理可用如下化学方程式表示：NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓，依据此原理，再将碳酸氢钠晶体加热分解而制得碳酸钠晶体，其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液，且二者均已达到饱和：
（1）A装置的名称是：______．C装置中稀硫酸的作用为：______，使用球形干燥管的目的是：______．
（2）下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据（g/100g水）
| 0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
NaHCO3
6.9
8.1
9.6
11.1
12.7
14.5
NH4Cl
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
|
参照表中数据，请分析B装置中使用冰水是因为______．
（3）该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验，结果没有得到碳酸氢钠晶体，指导教师指出应在______装置之间（填写字母）连接一个盛有______的洗气装置，其作用是______．
（4）若该校学生进行实验时，所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g，实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g，则NaHCO3的产率为______．
参考答案：（1）依据装置图分析，A为启普发生器，用来制取固体和液体不需要加热，生成的气体难溶于水的气体制备反应，依据侯德榜制碱法，可知生成二氧化碳；其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液，且二者均已达到饱和；C装置中的稀硫酸时吸收挥发出的氨气，避免污染空气；因为氨气极易溶于水，球形干燥管的组装是为了防止倒吸，
故答案为：启普发生器；吸收从B装置中的试管内逸出的氨气，减少污染；防止倒吸；
（2）图表中物质溶解度比较可知，温度越低，碳酸氢钠的溶解度越小，便于析出，符合制备要求，故答案为：温度越低，碳酸氢钠的溶解度越小，便于析出；
（3）检查完此套装置气密性后进行实验，结果没有得到碳酸氢钠晶体，说明生成的二氧化碳气体中含有氯化氢，和氨气反应后，溶液中不易生成碳酸氢钠；需要在A和B之间利用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢，然后通入氨化的饱和食盐水中，反应析出碳酸氢钠晶体，故答案为：A与B；饱和NaHCO3溶液；除去CO2中混合的HCl气体；
（4）所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g，实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g，依据化学反应：NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl；5.85gNaCl全部反应生成NaHCO3质量为8.4g，实际生成5.04g，所以NaHCO3的产率=实际量理论量×100%=5.04g8.4g×100%=60%，
故答案为：60%．
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+ 、Cl-和SO42-等杂质，提纯工艺路线如下：
已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示：
回答下列问题：
（1）滤渣的主要成分为____。
（2）“趁热过滤”的原因是____。
（3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是____（写出1种）。
（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是____。
（5）已知：
Na2CO3·l0H2O(s)=Na2CO3(s) +10H2O(g) △H1= +532. 36kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s) +9H2O(g) △H2= +473.63kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式__________________________________。
参考答案：（1）Fe(OH)3、CaCO3和Mg(OH)2
（2）防止温度下降时Na2CO3·H2O溶解，避免析出Na2CO3·10H2O，或Na2CO3·7H2O
（3）预热过滤装置
（4）产品纯度降低，因为循环使用时母液中Cl-与SO42-累积，导致产品含或Na2SO4杂质
（5）Na2CO3·H2O==Na2CO3+H2O △H=+58.73KJ/mol
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 工业生产纯碱的工艺流程示意图如下
完成下列填空
（1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质（沉淀剂A来源于石灰窑厂），写出A、B的化学式。
A_____________B____________
（2）实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、________、沉淀、_________、__________、冷却结晶、_________、烘干。
（3）工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是____________。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是____________。
（4）碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是____________（填写化学式），检验这一成分的阴离子的具体方法是：______________________________。
（5）氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：_____________________滤液D加石灰水前先要加热，原因是________________________。
（6）产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：__________________（注明你的表达式中所用的有关符号的含义）
参考答案：（1）Ca(OH)2或CaO；Na2CO3
（2）溶解；过滤；蒸发；过滤
（3）有晶体析出（或出现浑浊）；碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大
（4）NH4Cl；取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子
（5）NH4++OH-==NH3↑+H2O；防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀
（6）
（m1：加热前纯碱的质量、m2：加热后纯碱的质量）
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+Ca( OH)2===2NH3↑+CaCl2+ 2H2O?
（2）NH3+CO2 +H2O +NaCl（饱和）=== NaHCO3↓+NH4Cl? 2NaHCO3===Na2CO3 +CO2↑+H2O (或写总反应方程式：2NaCl+2NH3 +CO2 +H2O===Na2CO3+ 2NH4C1)
（3）“氨碱法”中的CO2来源于石灰石煅烧，“联合制碱法”中的CO2来源于合成氨工业的废气；
（4）“联合制碱法”原子利用率的表达式：
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
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