时间:2017-07-10 19:19:04
1、填空题 纯碱是工业生产的重要原料，很长一段时间内纯碱的制法被欧美国家所垄断。上个世纪初我国著名的化学家侯德榜先生，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下
(1)侯德榜选择天津作为制碱厂的厂址有何便利条件：_________________ （举两例说明）。
(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“需要”或“不需要”），原因是_____________。
(3)在沉淀池中发生反应的化学方程式是______________。
(4)联合制碱法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）。从母液中提取出的副产品的应用是____________（举一例）。
参考答案：(l)原料丰富、运输便利
(2)CO2；NH3；需要氨气在水中溶解度大，先通氨气后再通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、简答题 某化学小组模拟“侯氏制碱法”，以NaCl、NH3、CO2和水等为原料以及图1所示装置制取NaHCO3，反应的化学方程式为：
NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3+NH4Cl．然后再将NaHCO3制成Na2CO3．
（1）装置乙的作用是______．为防止污染空气，尾气中含有的______需要进行吸收处理．
（2）由装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时，需要进行的实验操作有______、洗涤、灼烧．
（3）若在（2）中灼烧的时间较短，NaHCO3将分解不完全，该小组对一份加热了t1min的NaHCO3样品的组成进行了研究．取加热了t1min的NaHCO3样品29.6g完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌．随着盐酸的加入，溶液中有关离子的物质的量的变化如图2所示．则曲线c对应的溶液中的离子是______（填离子符号）；该样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是______．
（4）若取10.5gNaHCO3固体，加热了t1min后，剩余固体的质量为7.4g．如果把此剩余固体全部加入到200mL1mol/L的盐酸中，则充分反应后溶液中H+的物质的量浓度为______（设溶液体积变化忽略不计）．
参考答案：（1）装置甲是制备二氧化碳气体的反应装置，生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体，对制备碳酸氢钠有影响，装置乙的作用是吸收氯化氢气体；最后的尾气中含有氨气不能排放到空气中，需要进行尾气吸收；
故答案为：吸收HCl；NH3；
（2）由装置丙中产生的NaHCO3发生的反应为，NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；制取Na2CO3时需要过滤得到晶体，洗涤后加热灼烧得到碳酸钠；
故答案为：过滤；
（3）若在（2）中灼烧的时间较短，NaHCO3将分解不完全，该小组对一份加热了t1min的NaHCO3样品的组成进行了研究．取加热了t1min的NaHCO3样品29.6g完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌．随着盐酸的加入，发生反应 CO32-+H+=HCO3-； HCO3-+H+=CO2↑+H2O；溶液中有关离子的物质的量的变化为碳酸根离子减小，碳酸氢根离子浓度增大，当碳酸根离子全部转化为碳酸氢根离子，再滴入盐酸和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳，碳酸氢根离子减小，所以c曲线表示的是碳酸氢根离子浓度变化；碳酸根离子浓度0.2mol/L；碳酸氢根离子浓度为0.1mol/L；样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是1：2；
故答案为：HCO3-； 1：2；
（4）若取10.5gNaHCO3固体物质的量=10.5g84g/mol=0.125mol，加热了t1min后，剩余固体的质量为7.4g．依据化学方程式存在的质量变化计算：
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O△m
21 62
0.1mol 0.05mol 10.5g-7.4g
反应后NaHCO3物质的量=0.125mol-0.1mol=0.025mol；NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；消耗氯化氢物质的量0.025mol；
Na2CO3物质的量=0.05mol，Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，消耗氯化氢物质的量0.1mol；
剩余氯化氢物质的量=0.200L×1mol/L-0.025mol-0.1mol=0.075mol，剩余溶液中c（H+）=0.075mol0.2L=0.375mol/L
故答案为：0.375mol/L
本题解析：
本题难度：简单
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为开始时取用样品质量，m2为加热后残余固体质量）
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 【三选一---化学与技术】
纯碱是工业生产的重要原料，很长一段时间内纯碱的制法被欧美国家所垄断。上个世纪初我国著名的化学家侯德榜先生，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下
(1)侯德榜选择天津作为制碱厂的厂址有何便利条件：_________________ （举两例说明）。
(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“需要”或“不需要”），原因是_____________。
(3)在沉淀池中发生反应的化学方程式是______________。
(4)联合制碱法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）。从母液中提取出的副产品的应用是____________（举一例）。
参考答案：(l)原料丰富、运输便利
(2)CO2；NH3；需要氨气在水中溶解度大，先通氨气后再通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
5、填空题 纯碱(Na2CO3)在工业生产和生活中有重要应用，其实验室制法和工业制法如下：
【实验室制备纯碱】
①将饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热，控制温度为30-35℃
②搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕，保温30分钟
③静置、过滤得NaHCO3晶体
④用少量蒸馏水洗涤、抽干
⑤将所得固体转入蒸发皿中灼烧得Na2CO3固体
问题：
（1）反应将温度需控制在30-35℃，通常采取的加热方法为_________________ ；控制该温度的原因是
__________________；
（2）静置后只析出NaHCO3晶体的原因是____________________。
【工业制备纯碱】 
（3）沉淀池中反应的离子方程式为_________________________；
（4）循环(I)、 循环(Ⅱ)中物质的化学式分别为_____________________。两种制备纯碱的方法中，共同涉及的化学反应方程式为_________________________。
参考答案：（1）水浴加热；防止NH4HCO3分解而影响NaHCO3晶体的生成
（2）碳酸氢钠溶解度最小
（3）Na++NH3+H2O+CO2==NaHCO3↓+NH4+
（4）NaCl、CO2；2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
本题解析：
本题难度：一般