純堿的生產1.與氨堿法比較,下列關于聯合制堿法優點的判斷中不正確的是()a.提高了原料利用率b.降低了生產成本c.減少了環境污染d.減輕了對設備的腐蝕解析:侯氏制堿法是將合成氨工業和制堿工業聯合起來,保留了氨堿法的優點,消除了它的缺點,使食鹽的利用率提高到了96%以上;nh4cl可作氮肥,避免了生成大量無用的cacl2;同時可與合成氨廠聯合,使合成氨的原料氣co轉化成co2,免除了caco3制co2這一工序,降低了生產成本,減少了對環境的污染。答案:d2.下列說法中錯誤的是()a.制純堿的原料只能是無機物b.制純堿的原料可能包含有機物c.nr3hcl+nh3nr3+nh4cl是氧化還原反應d.nr3hcl+nh3nr3+nh4cl是非氧化還原反應解析:在侯氏制堿法制純堿的生產中,可以用甲烷等烴跟水反應制氫氣。用有機胺制堿法制純堿的生產中,所用的有機胺就屬于有機物。答案:ac3.一定溫度下,向飽和碳酸鈉溶液中通入足量的co2氣體,忽略溶液體積的變化,下列有關說法中正確的是()a.c(na+)不變b.溶液的ph變大c.溶液質量增大d.溶液中溶質的質量分數變小解析:向飽和na2co3溶液中通入足量的co2氣體時,發生反應na2co3+co2+h2o2nahco3,該反應為化合反應,生成溶質nahco3的質量大于原溶質na2co3的質量,因為同一溫度下,nahco3的溶解度小于na2co3的溶解度,且反應過程中溶劑的質量也減少,因此析出nahco3晶體,c(na+)減小,溶液的質量減小,所以a、c選項錯誤;溶液中的溶質質量分數減小,所以d項正確;hc的水解程度小于c的水解程度,所以溶液的ph減小,b項錯誤。答案:d4.下列關于工業生產說法錯誤的是()a.在侯氏制堿工業中,向飽和氯化鈉溶液中先通氨氣,后通二氧化碳b.在硫酸工業、合成氨工業、硝酸工業中,皆采用循環操作提高原料利用率c.在侯氏制堿工業中,二氧化碳可以循環利用d.硫酸工業中,用水來吸收三氧化硫解析:硫酸工業中,是用98%的硫酸來吸收三氧化硫,如果用水來吸收,則會產生酸霧,影響產率,d選項錯誤。答案:d5.下列敘述中正確的是()a.向含有caco3沉淀的水中通入co2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入nahco3飽和溶液,又有caco3沉淀生成b.向na2co3溶液中逐滴加入等物質的量的稀鹽酸,生成的co2與原na2co3的物質的量之比為12c.等質量的nahco3和na2co3分別與足量的稀鹽酸反應,在同溫同壓下,生成的co2體積相同d.向na2co3飽和溶液中通入足量co2,有nahco3結晶析出解析:選項a,ca(hco3)2和nahco3在水溶液中不發生反應;選項b,向na2co3溶液中滴加等物質的量的稀鹽酸發生反應na2co3+hclnahco3+nacl,理論上沒有co2生成;選項c,注意等質量nahco3和na2co3和足量的稀鹽酸反應,nahco3的物質的量大,生成co2多;選項d,nahco3的溶解度比na2co3的小,若na2co3全反應則生成nahco3的質量比na2co3的大,反應消耗水,則有大量晶體析出。答案:d6.工業上常用氨堿法制取碳酸鈉(將氨和二氧化碳先后通入飽和食鹽水而析出小蘇打,再經過濾、煅燒而得到純堿),但卻不能用氨堿法制取碳酸鉀,這是因為在溶液中()a.khco3溶解度較大b.khco3溶解度較小c.k2co3溶解度較大d.k2co3溶解度較小解析:氨堿法制取na2co3的原理是,在精制的食鹽水中分別通入nh3、co2,由于nahco3溶解度不大,當na+、hc濃度較大時便析出nahco3晶體,將過濾得到的nahco3煅燒得na2co3,反應的化學方程式為:nh3+h2o+co2n+hc,na+hcnahco3,2nahco3na2co3+h2o+co2。由于khco3溶解度較大,無法從溶液中析出,故無法利用氨堿法制取k2co3。答案:a7.純堿和小蘇打是廚房中兩種常見的用品,它們都是白色固體,下列區分這兩種物質的說法正確的是()a.分別用炒鍋加熱兩種樣品,全部分解揮發,沒有殘留物的是小蘇打b.用潔凈鐵絲蘸取兩種樣品在煤氣火焰上灼燒,使火焰顏色發生明顯變化的是小蘇打c.用兩只小玻璃杯,分別加入少量的兩種樣品,再加入等量的食醋,產生氣泡快的是小蘇打d.先將兩樣品配成溶液,分別加入石灰水,無白色沉淀生成的是小蘇打解析:2nahco3na2co3+co2+h2o,剩余固體為na2co3,a錯誤;純堿和小蘇打均含有鈉元素,焰色反應無法區分;nahco3與石灰水也能產生沉淀:ca2+2oh-+2hccaco3+c+2h2o。答案:c8.下列關于nahco3的敘述,不正確的是()a.它是一種白色粉末,溶解度大于na2co3b.加熱至300 左右,可完全分解,利用這種性質,可由nahco3制取純堿c.與na2co3相似,當質量相同,分別跟足量鹽酸反應后,nahco3可得到較多的二氧化碳d.晶體nahco310h2o在空氣中會風化解析:nahco3的溶解度小于na2co3的溶解度。答案:ad9.根據氨堿法的原理,首先配制氨化飽和食鹽水,即向飽和食鹽水中加入氨水(體積比11)并充分攪拌;再將二氧化碳通入氨化飽和食鹽水中,控制一定的溫度,直至有碳酸氫鈉析出。請回答下列問題:(1)用化學方程式分別表示出氨和二氧化碳在水中產生n、hc的原理。(2)向飽和食鹽水中加入氨水和通入二氧化碳的先后順序是先加氨水后通二氧化碳。是否可以先通二氧化碳后加氨水?為什么?。(3)寫出氨堿法生成碳酸氫鈉的化學方程式:。解析:在通常狀況下,氨在水中的溶解度近700體積,二氧化碳在水中的溶解度僅約1體積。答案:(1)nh3+h2onh3h2on+oh-(或nh3+h2on+oh-);co2+h2oh2co3hc+h+(或co2+h2ohc+h+)(2)否。在常溫下,氨在飽和食鹽水中的溶解度很大,二氧化碳在飽和食鹽水中的溶解度較小。若先通二氧化碳后加氨水,溶液里只能產生很小濃度的hc,不利于生成nahco3沉淀(3)nacl+nh4hco3nahco3+nh4cl(或nacl+nh3+co2+h2onahco3+nh4cl)10.純堿在日常生活和工業生產中用途廣泛,需求量很大,因此純堿的制備一直是科學家研究的一個重要方面。18世紀歐洲有個路布蘭制堿法,其主要反應原理是:na2so4+2cna2s+2co2na2s+caco3cas+na2co3這種方法的最大缺點是:此反應是高溫固體反應,不能連續生產;浪費原料,co2不能回收利用;污染環境,cas沒有任何用處,只能拋至野外。由于這些缺點的存在和后來化學工業的發展,路布蘭法被索爾維法所代替。索爾維法的生產流程如下:索爾維法能實現連續生產,但其食鹽利用率只有70%,且所得副產品cacl2沒有用處,污染環境。侯德榜經過幾年的努力,做了500多次循環實驗,終于設計出新的制堿工藝,于1943年11月在完成實驗室規模的流程實驗基礎上,在工廠順利試產,食鹽的利用率達96%以上,得到了純堿和氯化銨兩種重要產品。氯化銨主要用作氮肥。侯德榜制堿法的原理是:在3050 的飽和食鹽水中,先通入氨至飽和,再通入二氧化碳得到碳酸氫鈉沉淀;過濾,將濾渣加熱而得到產品;濾液中加入細食鹽粉末,在510 使nh4cl沉淀,過濾,濾液為飽和食鹽水。據此回答下列問題:(1)標出反應na2so4+2cna2s+2co2的電子轉移方向和數目。(2)寫出索爾維制堿法的各步反應的化學方程式:;。(3)寫出侯德榜制堿法第步反應的化學方程式:。(4)在索爾維制堿法中可循環利用的物質是。(5)在侯德榜制堿法中可循環利用的物質是。答案:(1)(2)nh3+h2o+co2nh4hco3nh4hco3+naclnahco3+nh4cl2nh4cl+ca(oh)2cacl2+2nh3+2h2o2nahco3na2co3+h2o+co2(3)nacl+h2o+nh3+co2nahco3+nh4cl(4)nh3和co2(5)co2和飽和食鹽水11.我國化學家侯德榜,改革國外的純堿生產工藝,生產流程可簡要表示如下:(1)上述生產純堿的方法稱,副產品的一種用途為。(2)沉淀池中發生反應的化學方程式是。(3)寫出上述流程中x物質的化學式:。(4)使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上,主要是設計了(填上述流程中的編號)的循環,從沉淀池中取出沉淀的操作是。(5)為檢驗產品碳酸鈉中是否含有氯化鈉,可取少量試樣溶于水后,再滴加