1、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

2、填空题  坐落在山东沿海地区的潍坊纯碱厂是我国重点大型企业，其生产工艺沿用我国化学侯德榜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。
⑤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
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联合制碱法或侯德榜制碱法；化肥或电解液或焊药等
②NH3＋CO2＋H2O＋NaCl＝NH4Cl＋NaHCO3↓?
③CO2
④I?
⑤ A、C

本题解析：

本题难度：一般

3、简答题  我国化学家侯德榜改革国外的Na2CO3生产工艺，创造了侯氏制碱法，又叫联邦制碱法，该法是将合成氨工厂生产的NH3及副产品
CO2，通入到饱和食盐水中得到NaHCO3，分离出的NaHCO3加热制得Na2CO3．某研究性学习小组设计如图所示的模拟装置，该装置可实现部分原料的循环使用．

（1）分液漏斗甲中为盐酸，装置B中试剂为______，分液漏斗乙中是易挥发的某试剂，该试剂为______．
（2）实验操作过程中，应先打开______（填“k1”或“k2”），当观察到______现象时，再打开另一个弹簧夹．
（3）装置E中试剂为饱和NaCl溶液，该装置能体现绿色化学思想的两个作用是______、______．
（4）老师认为在C、D之间还应增加一个装置，该装置作用为______．
（5）写出C中生成NaHCO3的化学方程式______．

参考答案：（1）分液漏斗甲中为盐酸，滴入A中和石灰石反应生成二氧化碳气体，气体中含有氯化氢气体，装置B中试剂为饱和NaHCO3溶液，依据候氏制碱原理可知D装置是制备氨气的装置，结合液体滴入固体氢氧化钠产生氨气实验判断，乙分液漏斗中为浓氨水滴入后会生成氨气通入C装置反应；分液漏斗乙中是易挥发的某试剂，该试剂为浓氨水；
故答案为：饱和NaHCO3溶液；浓氨水
（2）候氏制碱方法是利用氨气溶解性大极易溶解于水，二氧化碳气体水中溶解性较小，实验饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳气体；实验操作过程中，应先打开k2，观察到E中漏斗有液面上升时，再打开另一个弹簧夹K1．故答案为：k2，观察到E中漏斗有液面上升时；
（3）装置E中试剂为饱和NaCl溶液，该装置能体现绿色化学思想的两个作用是：吸收氨气防止污染；获得NaCl和氨水的饱和液循环使用；
故答案为：吸收氨气防止污染；获得NaCl和氨水的饱和液循环使用；
（4）氨气极易溶于水直接通入食盐水会发生倒吸，实验CD间应加一个放倒吸的装置，故答案为：防止倒吸；
（5）C中生成NaHCO3的化学方程式：NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；故答案为：NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；

本题解析：

本题难度：一般

4、简答题  索尔维制碱法距今已有140多年的历史，为当时世界各国所采用，后被中国的侯氏制碱法取代．索尔维法的生产流程如下所示：

索尔维法能实现连续生产，但食盐的利用率只有70%，且副产品CaCl2没有合适的用途，会污染环境．
1940年我国化学家侯德榜先生经过多次试验，弥补了索尔维法的技术缺陷，加以改进，食盐利用率高达96%，得到了纯碱和氯化铵两种产品，被称为“侯氏制碱法”．此方法的基本原理如下：
①向30～50℃的饱和食盐水中，先通入氨气至饱和，再通入CO2，从而得到碳酸氢钠沉淀．
②过滤，将滤渣加热而得产品．
③向滤液中加入细食盐末，调节温度为10～15℃，使NH4Cl沉淀，过滤，滤渣为NH4Cl产品，滤液为饱和食盐水．
请回答下列问题：
（1）写出向含氨气的饱和NaCl溶液中通入CO2 时发生反应的两个化学方程式：______．
（2）不能向饱和NaCl溶液中通入CO2 制NaHCO3的原因是______；也不能采用先向饱和NaCl溶液中通入CO2，再通入NH3的方法制NaHC03 的原因是______．
（3）写出在索尔维法生产过程中，生成CaCl2 的化学反应方程式为______．
（4）在侯氏制碱法中，______（填物质名称）可以循环利用．
（5）侯氏制碱法与索尔维法相比，其优点是______（任写一条即可）．

参考答案：（1）在饱和NaCl溶液中通入足量氨气以后再通入CO2时，则发生以下反应：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，其中NaHCO3溶解度最小，故有NaHCO3的晶体析出，
故答案为：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓；
（2）H2CO3酸性比盐酸弱，CO2与NaCl不反应，则不能向饱和NaCl溶液中通入CO2 制NaHCO3；
另CO2在NaCl溶液中溶解度较小，生成NaHCO3太少不会结晶析出，所以也不能采用先向饱和NaCl溶液中通入CO2，再通入NH3的方法制NaHC03 ，
故答案为：H2CO3酸性比盐酸弱，CO2与NaCl不反应；CO2在NaCl溶液中溶解度较小，生成NaHCO3太少不会结晶析出；
（3）在索尔维法生产过程中，氢氧化钙和铵盐反应生成氨气，同时生成氯化钙，反应的方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2=CaCl2+2NH3↑+2H2O，
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2=CaCl2+2NH3↑+2H2O；
（4）将滤渣加热可生成二氧化碳，过滤后得到滤液为饱和食盐水，都可循环利用，
故答案为：二氧化碳和饱和食盐水；
（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

5、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）

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