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文檔簡介

1、有關侯德榜制堿法(07年揚州副卷) 25、1892年比利時人索爾維以NaCl、CO2、NH3、H2O為原料制得了純凈的Na2CO3,該法又稱氨堿法,其主要生產流程如下:(1)碳酸鈉俗名叫 ,反應的化學方程式為 。反應的化學方程式為 。(2)NaHCO3在水中溶解度較小,以沉淀形式析出,則圖中的操作名稱 ,實驗室實現該操作所需的玻璃儀器有漏斗、燒杯、 。從綠色化學原料的充分利用的角度看,該方法有明顯的缺陷(答一條即可) 。(3)我國化學家侯德榜改革國外的純堿生產工藝,創造了侯德榜制堿法又叫聯堿法,該法是將合成氨工廠生產的NH3及副產品CO2,再與飽和食鹽水反應。該法與氨堿法比大大提高了原料利用率

2、,主要表現在 。(填字母)A、NaCl不再棄去,而是參與循環B、不需要氨氣即可制得碳酸鈉答:(1)純堿(2)過濾,玻璃棒,氯化鈉未參與循環(或氯化鈣等被浪費)(3)A(07年威海)10. 追蹤科學家的足跡 材料1:純堿的產量是衡量一個國家化學工業發展水平的重要指標。下面是實驗室摸擬侯氏制堿法生產原理的主要過程:(1)20時,向濃氨水中通入足量的二氧化碳得到NH4HCO3飽和溶液;向NH4HCO3飽和溶液中加入食鹽細粒,并不斷攪拌,直到NaHCO3結晶析出完畢;將析出的晶體過濾,得到晶體和濾液,洗滌晶體,然后將晶體放在試管中充分加熱,得到Na2CO3;向的濾液中加入食鹽細粒,析出NH4Cl晶體,

3、過濾,得到NH4Cl。材料2:四種鹽在不同溫度下的溶解度表。 溫度鹽 溶解度1020304050NaCl35.836.036.336.637.0NH4HCO315.821.027.0 NaHCO38.19.611.112.7 NH4Cl33.337.241.445.850.4試回答下列問題:(1)在實驗室中,你選擇的制備C02反應的化學方程式為 。在工業生產中,要獲得生產純堿的原料CO2 你認為最經濟實用的方法是以 為原料,該反應的化學方程式為 。(2)有人認為侯氏制堿法有以下優點,你認為其中正確的是 。 A.生產過程中部分反應產物可作為原料循環使用 B.副產品是一種氮肥 C.反應都不需要加熱

4、,可節約能源(3)檢驗中的白色粉末中是否含有氯化鈉的方法是 。(4)在中,隨著食鹽的逐漸加入,溶液變成了NH4HCO3和NaCl的混合溶液,析出晶體之前,混合溶液中存在的離子有(用離子符號表示,下同。) 。在中,將析出的晶體過濾后,溶液中數量減少的離子有 ;濾液中仍然存在的離子有 。中反應的化學方程式為 。(5)在20 時,向含NH4HC03 21 g的飽和溶液中加入足量食盆。試通過計算說明,隨著食鹽的逐漸加入,為什么會有NaHC03晶體析出,而沒有NH4CI晶休析出?理論上能析出多少克NaHCO3?(友情提示:本小題沒有計算過程不得分可能用到的相對分子質量:NH4HC03: 79; NaCl

5、: 58.5; NaHC03: 84, NH4Cl: 53.5)。答:(1) CaC03+2HCl=CaCl2+ CO2+H2O 石灰石 CaCO3 CaO+CO2(2)AB (3)取中色粉末少許于試管中加入稀硝酸酸化,再滴入硝酸銀溶液,若不產生生白色沉淀證明不含氯化鈉,反之則含氯化鈉(4)NH+、HCO3- Na+、C1-;HCO3-、Na+;NH4+、HCO3- 、Na+ 、Cl- NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3 (5)解:設21g NH4HCO3完全轉化能生成NaHCO3 的質量為x,能生成NH4Cl的質量為yNH4HCO3 + NaCl = NH4Cl + NaHC

6、O3 79 53.5 84 21g y x X=22.3g Y=14.2g 根據四種物質的溶解度,20時,1OOg水最多能溶解9.6 g NaHCO3, 37.2 g NH4Cl。因為22.3>9.6 g,所以有NaHC03析出。理論上可析出NaHC03的質量:22.3 g-9.6 g =12.7 g , 因為14.2 g<37.2 g, NH4Cl沒有達到飽和狀態,所以不可能有NH4Cl析出。(2006·濟南市)18某研究性學習小組學習了工業“侯氏制堿法”的原理后,知道:NaClNH3CO2H2ONaHCO3NH4Cl 【提出問題】能否在實驗室模擬“侯氏制堿法”中制取N

7、aHCO3的過程呢?【實驗驗證】如圖是該學習小組進行模擬實驗時所用到的部分主要裝置。已知濃氨水遇生石灰會產生大量的NH3。A B C D生石灰濃氨水飽和NaCl溶液接尾氣處理裝置圖有孔塑料隔板彈簧夾稀鹽酸石灰石飽和NaHCO3溶液a b請回答下列問題: 檢驗A裝置氣密性的方法是:塞緊帶長頸漏斗的橡膠塞,夾緊彈簧夾后,從漏斗注入一定量的水,使漏斗內的水面高于試管內的水面,停止加水后,若 ,說明裝置不漏氣。 D是連接在裝置A與裝置C之間的氣體凈化裝置,進氣口是 (填a或b),D的作用是除去_氣體。 實驗時先向飽和NaCl溶液中通入較多的NH3(溶液顯堿性),再通入足量的CO2,其原因是_。(填寫序

8、號) 使CO2更易被吸收 NH3比CO2更易制取 CO2的密度比NH3大 用_的方法將生成的NaHCO3晶體從混合物中分離出來。【得出結論】利用“侯氏制堿法”在實驗室可以制取NaHCO3 。答: 漏斗中與試管中的液(水)面差保持不再變化或漏斗中的液(水)面不再下降 a,氯化氫或HCl; ; 過濾(07云南)21(4分)我國著名化工專家侯德榜在純堿制造方面為人類作出了重大貢獻。他創造的“侯氏制堿法”以食鹽、水、氨氣、二氧化碳為原料,先制得碳酸氫鈉和氯化銨,進而生產出純堿。下表是“侯氏制堿法”所涉及的幾種物質在不同溫度時的溶解度:0204060NaHC036.99.612.716.4NaCl35.

9、736O36.637.3NH4Cl29.437.245.855.2(1)根據上表信息可知,溫度對表中 的溶解度影響不大。(2)若NH4C1中混有少量的NaCl,可采用 方法提純NH4C1。(3)“侯氏制堿法"生產過程涉及的化學反應如下: NH3+C02+H20=NH4HC03 NH4HC03+NaCl=NH4Cl+NaHC032NaHC03 Na2CO3+H20+C02,上述反應中沒有涉及到的基本反應類型是 。(4)下面是四位同學對上述反應涉及的有關知識發表的部分見解,其中不正確的是答:(1)NaCl (2)冷卻熱飽和溶液結晶(或降溫結晶) (3)置換反應 (4)C(07浙江湖州)2

10、8我國化工專家侯德榜曾為世界制堿工業作出了突出貢獻。“侯氏制堿法”是以食鹽、氨氣、二氧化碳等為原料先制得NaHC03,進而生產出純堿。其生產過程用化學方程式可簡要表示為: NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 NH4CO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl 2NaHCO3=NaCO3+H20+CO2 (1)“侯氏制堿法”生產過程中涉及到的基本反應類型是 。 A置換反應 B化臺反應 c分解反應 D復分解反應(2)第步中加入的是磨細的食鹽粉,食鹽磨細的目的是 。若第步中得到的NaHC03中含有少量的NH4CO3但不會影響產品Na2CO3的純度,原因是 。(3)若純堿中含有NaHCO3雜質,為測

11、定試樣中純堿的質量分數,用右圖中的裝置進行實驗。主要實驗步驟如下: 用天平準確稱量出干燥試管的質量為20.2克,然后稱取40克已研碎的純堿樣品并放入干燥的試管中。用酒精燈加熱,待充分反應并冷卻后,在天平上稱出試管和碳酸鈉的質量23.5克。 停止加熱前,要進行的操作是 。 該試樣中純堿的質量分數為 。答:(1)B、C、D (2)增大食鹽和水的接觸面積,加快食鹽溶解,進而加快反應速率。NH4HCO3受熱分解成氨氣、水蒸氣、CO2,沒有固體物質剩余。 (3)先把導管從燒杯中取出52.627聯堿法(候氏制堿法)和氨堿法的生產流程簡要表示如下圖:CO2Na2CO3X食鹽水循環II循環I母液NH4Cl煅燒

12、爐合成氨廠沉淀池NH3NH3食鹽細粉Z冷卻至10以下,過濾聯堿法(候氏制堿法)生產流程示意圖CO2Na2CO3X食鹽水,NH3母液煅燒爐煅燒沉淀池CaOY排出液W循環II循環I氨堿法生產流程示意圖石灰石(1)沉淀池中發生反應的化學方程式為_;(2)X是_,Y是_(填化學式);(3)Z中除了溶解的氨氣、食鹽外,其它溶質還有_;排出液中的溶質除了氫氧化鈣外,還有_;(4)從理論上分析,在氨堿法生產過程中_(填“需要”、“不需要”)補充氨氣,從原料到產品,氨堿法總反應過程用化學方程式表示,可寫為_;(5)根據聯堿法中從母液中提取氯化銨晶體的過程推測,所得結論正確是_;a常溫時氯化銨的溶解度比氯化鈉小

13、b通入氨氣目的是使氯化銨更多析出c加入食鹽細粉目的是提高Na+的濃度, 促進碳酸氫鈉結晶析出(6)聯堿法中,每當通入NH3 44.8L(已折合成標準狀況下)時可以得到純堿100.0g,則NH3的利用率為_。相比于氨堿法,指出聯堿法的一項優點_。答:(1)NaCl + NH3 + CO2 +H2O NaHCO3+ NH4Cl (2)CO2,NH3; (3)Na2CO3、NH4Cl(1分), CaCl2、NaCl (4)不需要 CaCO3 +2NaCl Na2CO3 + CaCl2 (5)b;(6)94.3% 不產生無用的CaCl2(或提高了食鹽的轉化率等等)28我國化工專家侯德榜曾為世界制堿工業

14、作出了突出貢獻。該方法是以食鹽、氨氣、二氧化碳等為原料先制得NaHCO3,進而生產出純堿(Na2CO3)。(一)通常情況下,氨氣(NH3)是一種無色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,極易溶于水,形成的溶液是氨水。實驗室用加熱氯化銨和消石灰的固體混合物制取氨氣。下圖是實驗室常用的裝置。請回答:(1)寫出儀器的名稱:a b (2)寫出實驗室制取氨氣的化學方程式 ,其發生裝置,可選用_(填裝置編號),收集氨氣,應選用的裝置為_(填裝置編號);(3)實驗步驟:I:檢查 。II:藥品研磨??蛇x用 (填儀器名稱)研磨固體至粉末狀, (填“能”或“不能”)將兩種固體混在一起后研磨。III:加熱制備及并收集

15、。確認氨氣已集滿的方法是 。(二)“侯氏制堿法”的生產過程用化學方程式可簡要表示為: NH3 + CO2 + H2O = NH4HCO3 NH4HCO3 + NaCl = NaHCO3+ NH4Cl 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2(1)“侯氏制堿法”生產過程中沒有涉及到的基本反應類型是 。A置換反應 B化合反應 C分解反應 D復分解反應(2)碳酸氫銨與飽和食鹽水反應,能析出碳酸氫鈉晶體的原因是 (填字母標號);a碳酸氫鈉難溶于水 b碳酸氫鈉受熱易分解c碳酸氫鈉的溶解度相對較小,所以在溶液中首先結晶析出(3)步驟結束后,分離出NaHCO3 晶體的操作是 (填分離操作的名

16、稱)(4) 第步中加入的是磨細的食鹽粉,食鹽磨細的目的是 。第步中得到的NaHCO3中含有少量的NH4HCO3但不會影響產品Na2CO3的純度,原因是 。(三)某研究性小組組同學查閱了上述資料后,進行了下列探究:【提出問題】能否在實驗室模擬“侯氏制堿法”中制取NaHCO3的過程呢?【實驗驗證】 下圖是該學習小組進行模擬實驗時所用到的部分主要裝置。查閱資料后得知反應: NaHCO3 十HC1 = NaCl十CO2十H2O。請回答下列問題:(1)A中反應的化學方程式為 ,D是連接在裝置A與裝置C之間的氣體凈化裝置,進氣口是 (填a或b),D的作用是除去_氣體。(2)C裝置中從玻璃導管c應通入 氣體

17、(選填“NH3”或“CO2”)。實驗時先向飽和NaCl溶液中通入較多的 氣體(選填“NH3”或“CO2”),再通入足量的另一種氣體,其原因是_。(填寫序號) 使CO2更易被吸收,有利于NaHCO3的析出 NH3比CO2更易制取 CO2的密度比NH3大【得出結論】利用“侯氏制堿法”在實驗室可以制取NaHCO3 。(四)若制得的純堿中含有NaHCO3雜質,為測定試樣中純堿的質量分數,用右圖中的裝置進行實驗。主要實驗步驟如下: 用天平準確稱量出干燥試管的質量為20.2克,然后稱取4.0克已研碎的純堿樣品并放入干燥的試管中。用酒精燈加熱,待充分反應并冷卻后,在天平上稱出試管和碳酸鈉的質量23.5克。

18、停止加熱前,要進行的操作是 。 該試樣中純堿的質量分數為 (無需寫計算過程)(該空2分)28(一)(1)a 酒精燈 b 試管 (2)略 A E(3)裝置氣密性 研缽 不能 濕潤的紅色石蕊試紙放在瓶口,若變藍,則滿。(二)(1)A(或“置換反應”) (2)C (3)過濾 (4)增加接觸面積,加快溶解等 碳酸氫銨受熱后分解為氣體無固體剩余 (三)(1)略,a HCl (2)NH3 NH3 (四) 將導管移出液面等52.6%26我國化學家侯德榜改革國外的Na2CO3生產工藝,創造了侯德榜制堿法又叫聯堿法,該法是將合成氨工廠生產的NH3及副產品CO2,通入到飽和食鹽水中得到NaHCO3和NH4Cl,分離出NaHCO3加熱制得Na2CO3。下圖是聯堿法的模擬實驗裝置。資料卡NaHCO3+

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