有關(guān)侯德榜制堿法

1、有關(guān)侯德榜制堿法（07年揚(yáng)州副卷） 25、1892年比利時(shí)人索爾維以NaCl、CO2、NH3、H2O為原料制得了純凈的Na2CO3，該法又稱(chēng)氨堿法，其主要生產(chǎn)流程如下：（1）碳酸鈉俗名叫 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。反應(yīng)的化學(xué)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(chēng) ，實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)該操作所需的玻璃儀器有漏斗、燒杯、 。從綠色化學(xué)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(guó)化學(xué)家侯德榜改革國(guó)外的純堿生產(chǎn)工藝，創(chuàng)造了侯德榜制堿法又叫聯(lián)堿法，該法是將合成氨工廠生產(chǎn)的NH3及副產(chǎn)品CO2，再與飽和食鹽水反應(yīng)。該法與氨堿法比大大提高了原料利用率

2、，主要表現(xiàn)在 。（填字母）A、NaCl不再棄去，而是參與循環(huán)B、不需要氨氣即可制得碳酸鈉答：（1）純堿（2）過(guò)濾，玻璃棒，氯化鈉未參與循環(huán)（或氯化鈣等被浪費(fèi)）（3）A（07年威海）10. 追蹤科學(xué)家的足跡 材料1：純堿的產(chǎn)量是衡量一個(gè)國(guó)家化學(xué)工業(yè)發(fā)展水平的重要指標(biāo)。下面是實(shí)驗(yàn)室摸擬侯氏制堿法生產(chǎn)原理的主要過(guò)程：（1）20時(shí)，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(xì)粒，并不斷攪拌，直到NaHCO3結(jié)晶析出完畢；將析出的晶體過(guò)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(xì)粒，析出NH4Cl晶體，

3、過(guò)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(wèn)題：（1）在實(shí)驗(yàn)室中，你選擇的制備C02反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。在工業(yè)生產(chǎn)中，要獲得生產(chǎn)純堿的原料CO2 你認(rèn)為最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法是以 為原料，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。（2）有人認(rèn)為侯氏制堿法有以下優(yōu)點(diǎn)，你認(rèn)為其中正確的是 。 A.生產(chǎn)過(guò)程中部分反應(yīng)產(chǎn)物可作為原料循環(huán)使用 B.副產(chǎn)品是一種氮肥 C.反應(yīng)都不需要加熱

4、，可節(jié)約能源（3）檢驗(yàn)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(hào)表示，下同。） 。在中，將析出的晶體過(guò)濾后，溶液中數(shù)量減少的離子有 ；濾液中仍然存在的離子有 。中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。（5）在20 時(shí)，向含NH4HC03 21 g的飽和溶液中加入足量食盆。試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，隨著食鹽的逐漸加入，為什么會(huì)有NaHC03晶體析出，而沒(méi)有NH4CI晶休析出？理論上能析出多少克NaHCO3？（友情提示：本小題沒(méi)有計(jì)算過(guò)程不得分可能用到的相對(duì)分子質(zhì)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(chǎn)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(shè)21g NH4HCO3完全轉(zhuǎn)化能生成NaHCO3 的質(zhì)量為x，能生成NH4Cl的質(zhì)量為yNH4HCO3 + NaCl = NH4Cl + NaHC

6、O3 79 53.5 84 21g y x X=22.3g Y=14.2g 根據(jù)四種物質(zhì)的溶解度，20時(shí)，1OOg水最多能溶解9.6 g NaHCO3, 37.2 g NH4Cl。因?yàn)?2.3>9.6 g,所以有NaHC03析出。理論上可析出NaHC03的質(zhì)量：22.3 g-9.6 g =12.7 g ， 因?yàn)?4.2 g<37.2 g, NH4Cl沒(méi)有達(dá)到飽和狀態(tài)，所以不可能有NH4Cl析出。（2006·濟(jì)南市）18某研究性學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)了工業(yè)“侯氏制堿法”的原理后，知道：NaClNH3CO2H2ONaHCO3NH4Cl 【提出問(wèn)題】能否在實(shí)驗(yàn)室模擬“侯氏制堿法”中制取N

7、aHCO3的過(guò)程呢？【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】如圖是該學(xué)習(xí)小組進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的部分主要裝置。已知濃氨水遇生石灰會(huì)產(chǎn)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(qǐng)回答下列問(wèn)題： 檢驗(yàn)A裝置氣密性的方法是：塞緊帶長(zhǎng)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(nèi)的水面高于試管內(nèi)的水面，停止加水后，若 ，說(shuō)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(jìn)氣口是 （填a或b），D的作用是除去_氣體。 實(shí)驗(yàn)時(shí)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(xiě)序

8、號(hào)) 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(lái)?！镜贸鼋Y(jié)論】利用“侯氏制堿法”在實(shí)驗(yàn)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(guò)濾（07云南）21(4分)我國(guó)著名化工專(zhuān)家侯德榜在純堿制造方面為人類(lèi)作出了重大貢獻(xiàn)。他創(chuàng)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(jìn)而生產(chǎn)出純堿。下表是“侯氏制堿法”所涉及的幾種物質(zhì)在不同溫度時(shí)的溶解度：0204060NaHC036.99.612.716.4NaCl35.

9、736O36.637.3NH4Cl29.437.245.855.2(1)根據(jù)上表信息可知，溫度對(duì)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(chǎn)過(guò)程涉及的化學(xué)反應(yīng)如下： NH3+C02+H20=NH4HC03 NH4HC03+NaCl=NH4Cl+NaHC032NaHC03 Na2CO3+H20+C02，上述反應(yīng)中沒(méi)有涉及到的基本反應(yīng)類(lèi)型是 。(4)下面是四位同學(xué)對(duì)上述反應(yīng)涉及的有關(guān)知識(shí)發(fā)表的部分見(jiàn)解，其中不正確的是答：(1)NaCl (2)冷卻熱飽和溶液結(jié)晶(或降溫結(jié)晶) (3)置換反應(yīng) (4)C（07浙江湖州）2

10、8我國(guó)化工專(zhuān)家侯德榜曾為世界制堿工業(yè)作出了突出貢獻(xiàn)?！昂钍现茐A法”是以食鹽、氨氣、二氧化碳等為原料先制得NaHC03，進(jìn)而生產(chǎn)出純堿。其生產(chǎn)過(guò)程用化學(xué)方程式可簡(jiǎn)要表示為： NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 NH4CO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl 2NaHCO3=NaCO3+H20+CO2 (1)“侯氏制堿法”生產(chǎn)過(guò)程中涉及到的基本反應(yīng)類(lèi)型是 。 A置換反應(yīng) B化臺(tái)反應(yīng) c分解反應(yīng) D復(fù)分解反應(yīng)(2)第步中加入的是磨細(xì)的食鹽粉，食鹽磨細(xì)的目的是 。若第步中得到的NaHC03中含有少量的NH4CO3但不會(huì)影響產(chǎn)品Na2CO3的純度，原因是 。(3)若純堿中含有NaHCO3雜質(zhì)，為測(cè)

11、定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用右圖中的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下： 用天平準(zhǔn)確稱(chēng)量出干燥試管的質(zhì)量為20.2克，然后稱(chēng)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(yīng)并冷卻后，在天平上稱(chēng)出試管和碳酸鈉的質(zhì)量23.5克。 停止加熱前，要進(jìn)行的操作是 。 該試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(jìn)而加快反應(yīng)速率。NH4HCO3受熱分解成氨氣、水蒸氣、CO2，沒(méi)有固體物質(zhì)剩余。 (3)先把導(dǎo)管從燒杯中取出52.627聯(lián)堿法（候氏制堿法）和氨堿法的生產(chǎn)流程簡(jiǎn)要表示如下圖：CO2Na2CO3X食鹽水循環(huán)II循環(huán)I母液NH4Cl煅燒

12、爐合成氨廠沉淀池NH3NH3食鹽細(xì)粉Z冷卻至10以下，過(guò)濾聯(lián)堿法（候氏制堿法）生產(chǎn)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(huán)II循環(huán)I氨堿法生產(chǎn)流程示意圖石灰石（1）沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)；（2）X是_，Y是_（填化學(xué)式）；（3）Z中除了溶解的氨氣、食鹽外，其它溶質(zhì)還有_；排出液中的溶質(zhì)除了氫氧化鈣外，還有_；（4）從理論上分析，在氨堿法生產(chǎn)過(guò)程中_（填“需要”、“不需要”）補(bǔ)充氨氣，從原料到產(chǎn)品，氨堿法總反應(yīng)過(guò)程用化學(xué)方程式表示，可寫(xiě)為_(kāi)；（5）根據(jù)聯(lián)堿法中從母液中提取氯化銨晶體的過(guò)程推測(cè)，所得結(jié)論正確是_；a常溫時(shí)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(xì)粉目的是提高Na+的濃度， 促進(jìn)碳酸氫鈉結(jié)晶析出（6）聯(lián)堿法中，每當(dāng)通入NH3 44.8L（已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下）時(shí)可以得到純堿100.0g，則NH3的利用率為_(kāi)。相比于氨堿法，指出聯(lián)堿法的一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)_。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(chǎn)生無(wú)用的CaCl2(或提高了食鹽的轉(zhuǎn)化率等等)28我國(guó)化工專(zhuān)家侯德榜曾為世界制堿工業(yè)

14、作出了突出貢獻(xiàn)。該方法是以食鹽、氨氣、二氧化碳等為原料先制得NaHCO3，進(jìn)而生產(chǎn)出純堿（Na2CO3）。（一）通常情況下，氨氣（NH3）是一種無(wú)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室常用的裝置。請(qǐng)回答：（1）寫(xiě)出儀器的名稱(chēng)：a b （2）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式 ，其發(fā)生裝置，可選用_（填裝置編號(hào)），收集氨氣，應(yīng)選用的裝置為_(kāi)（填裝置編號(hào)）；（3）實(shí)驗(yàn)步驟：I：檢查 。II：藥品研磨?？蛇x用 （填儀器名稱(chēng)）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(rèn)氨氣已集滿(mǎn)的方法是 。（二）“侯氏制堿法”的生產(chǎn)過(guò)程用化學(xué)方程式可簡(jiǎn)要表示為： NH3 + CO2 + H2O = NH4HCO3 NH4HCO3 + NaCl = NaHCO3+ NH4Cl 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2（1）“侯氏制堿法”生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有涉及到的基本反應(yīng)類(lèi)型是 。A置換反應(yīng) B化合反應(yīng) C分解反應(yīng) D復(fù)分解反應(yīng)（2）碳酸氫銨與飽和食鹽水反應(yīng)，能析出碳酸氫鈉晶體的原因是 （填字母標(biāo)號(hào)）；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(duì)較小，所以在溶液中首先結(jié)晶析出（3）步驟結(jié)束后，分離出NaHCO3 晶體的操作是 （填分離操作的名

16、稱(chēng)）（4） 第步中加入的是磨細(xì)的食鹽粉，食鹽磨細(xì)的目的是 。第步中得到的NaHCO3中含有少量的NH4HCO3但不會(huì)影響產(chǎn)品Na2CO3的純度，原因是 。（三）某研究性小組組同學(xué)查閱了上述資料后，進(jìn)行了下列探究：【提出問(wèn)題】能否在實(shí)驗(yàn)室模擬“侯氏制堿法”中制取NaHCO3的過(guò)程呢？【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】 下圖是該學(xué)習(xí)小組進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的部分主要裝置。查閱資料后得知反應(yīng)： NaHCO3 十HC1 = NaCl十CO2十H2O。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）A中反應(yīng)的化學(xué)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(jìn)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(dǎo)管c應(yīng)通入 氣體

17、（選填“NH3”或“CO2”）。實(shí)驗(yàn)時(shí)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(xiě)序號(hào)) 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(jié)論】利用“侯氏制堿法”在實(shí)驗(yàn)室可以制取NaHCO3 。（四）若制得的純堿中含有NaHCO3雜質(zhì)，為測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用右圖中的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下： 用天平準(zhǔn)確稱(chēng)量出干燥試管的質(zhì)量為20.2克，然后稱(chēng)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(yīng)并冷卻后，在天平上稱(chēng)出試管和碳酸鈉的質(zhì)量23.5克。

18、停止加熱前，要進(jìn)行的操作是 。 該試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 （無(wú)需寫(xiě)計(jì)算過(guò)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(rùn)的紅色石蕊試紙放在瓶口，若變藍(lán)，則滿(mǎn)。（二）（1）A（或“置換反應(yīng)”） （2）C （3）過(guò)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(wú)固體剩余 （三）（1）略，a HCl （2）NH3 NH3 （四） 將導(dǎo)管移出液面等52.6%26我國(guó)化學(xué)家侯德榜改革國(guó)外的Na2CO3生產(chǎn)工藝，創(chuàng)造了侯德榜制堿法又叫聯(lián)堿法，該法是將合成氨工廠生產(chǎn)的NH3及副產(chǎn)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(lián)堿法的模擬實(shí)驗(yàn)裝置。資料卡NaHCO3+