易錯(cuò)專(zhuān)題14-侯氏制堿法生產(chǎn)純堿(原卷版)

易錯(cuò)專(zhuān)題14侯氏制堿法生產(chǎn)純堿典例精講易錯(cuò)點(diǎn)一不清楚侯氏制堿法的原料和反應(yīng)原理【易錯(cuò)典例】例1現(xiàn)代工業(yè)常以氯化鈉、二氧化碳和氨氣為原料制備純堿，部分工藝流程如下：有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．反應(yīng)Ⅰ原理為CO2+NH3+NaCl+H2O→NaHCO3↓+NH4ClB．向飽和NaCl溶液中先通入足量的CO2，再通入足量的NH3C．反應(yīng)Ⅰ生成的沉淀，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、煅燒可得到純堿D．往母液中通入氨氣，加入細(xì)小的食鹽顆粒并降溫，可使氯化銨析出【解題必備】1.原料：食鹽、氨、二氧化碳等2.化學(xué)反應(yīng)原理:（1）生產(chǎn)碳酸氫銨和氯化銨：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH3Cl(在反應(yīng)中NaHCO3沉淀，所以這里有沉淀符號(hào))總反應(yīng)方程式:NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl（2）制取碳酸鈉：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2循環(huán)使用)【變式突破】1．某探究活動(dòng)小組根據(jù)侯德榜制堿原理，按下面設(shè)計(jì)的方案制備碳酸氫鈉。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(圖中夾持、固定用的儀器未畫(huà)出)。下列說(shuō)法正確的是A．乙裝置中盛放的是NaOH溶液，以便除去HCl氣體B．丙裝置中的溶液變渾濁，因?yàn)橛刑妓釟溻c晶體析出C．丁裝置中倒扣的漏斗主要作用是防止污染性空氣逸出D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，分離碳酸氫鈉的操作是蒸發(fā)結(jié)晶易錯(cuò)點(diǎn)二不明確侯氏制堿法的生產(chǎn)流程【易錯(cuò)典例】例2如圖所示是工業(yè)制純堿的部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化示意圖，下列推測(cè)錯(cuò)誤的是A．①～③涉及的操作方法中，包含過(guò)濾的是①③B．溶液B不可循環(huán)使用C．副產(chǎn)物NH4Cl可用作肥料D．生產(chǎn)中應(yīng)先通NH3，再通CO2【解題必備】【變式突破】2．我國(guó)化學(xué)家侯德榜(如圖)改進(jìn)國(guó)外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡(jiǎn)要表示如圖：該生產(chǎn)純堿的方法稱(chēng)聯(lián)合制堿法或侯德榜制堿法聯(lián)合制堿法或侯德榜制堿法，在制得純堿的同時(shí)，還可得到一種副產(chǎn)品。（1）上述沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是________，實(shí)驗(yàn)室分離出沉淀的操作是________，該操作使用的玻璃儀器有________。（2）寫(xiě)出上述流程中X物質(zhì)的分子式________。（3）使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上，主要是設(shè)計(jì)了________

的循環(huán)(填上述流程中的編號(hào)1、2)。（4）為檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，還需要的試劑有________。（5）向母液中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品.通氨氣的作用有_______A．增大的濃度，使NH4Cl更多地析出B．使NaHCO3更多地析出C．使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3，提高析出的NH4Cl純度易錯(cuò)點(diǎn)三不理解氨氣和二氧化碳的通入先后順序的意義【易錯(cuò)典例】例3如圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。下列操作正確的是()A．a(chǎn)通入CO2，然后b通入NH3，c中放堿石灰B．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放堿石灰C．a(chǎn)通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉D(zhuǎn)．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉【解題必備】NH3+CO2+H2O=NH4HCO3，制取碳酸氫鈉時(shí)先要得到含氨的飽和食鹽水，所以應(yīng)先通入氨氣，氨氣極易溶解于水，能形成較大濃度的堿性溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氫銨?！咀兪酵黄啤?．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：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。[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]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。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）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。（2）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。（3）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)序號(hào))①使CO2更易被吸收加快反應(yīng)速率②NH3比CO2更易制?、跜O2的密度比NH3大（4）用___________的方法將生成的NaHCO3晶體從溶液中分離出來(lái)。[得出結(jié)論]利用“侯氏制堿法”在實(shí)驗(yàn)室可以制取NaHCO3。（5）實(shí)驗(yàn)室用石灰石(雜質(zhì)既不溶于水也不與稀鹽酸反應(yīng))和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳。反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________，若用圖I所示醫(yī)用塑料袋排空氣法收集CO2，則CO2導(dǎo)入端為_(kāi)__________(填“a”或“b”)。制取二氧化碳實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，錐形瓶?jī)?nèi)已無(wú)氣泡產(chǎn)生，但還有少量固體剩余。小宇對(duì)錐形瓶?jī)?nèi)溶液中溶質(zhì)的成分進(jìn)行猜想：（6）請(qǐng)依小宇的猜想，寫(xiě)出溶液中溶質(zhì)成分的兩種可能___________；___________(填所含溶質(zhì)的化學(xué)式)（7）用圖Ⅱ所示礦泉水瓶可以證明CO2與NaOH溶液確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)，其現(xiàn)象是___________，發(fā)生的化學(xué)方程式為：___________習(xí)題精練1．根據(jù)侯氏制堿原理制備少量NaHCO3的實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)制取氨氣、制取NaHCO3、分離NaHCO3、干燥NaHCO3四個(gè)步驟，下列圖示裝置和原理能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．制取氨氣 B．制取碳酸氫鈉C．分離碳酸氫鈉 D．干燥碳酸氫鈉2．（2021·河北石家莊二中）侯氏制堿法制取的原理為。實(shí)驗(yàn)室用如題圖所示的裝置模擬侯氏制堿法制取少量固體。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．裝置Ⅰ中反應(yīng)的離子方程式為B．向裝置Ⅱ洗氣瓶中加入飽和溶液以除去中的少量C．裝置Ⅲ中用冰水浴冷卻試管內(nèi)溶液有利于析出固體D．析出固體的上層清液中不存在3．侯氏制堿法又稱(chēng)聯(lián)合制堿法，是我國(guó)化學(xué)工程專(zhuān)家侯德榜于1943年所發(fā)明的一種高效，低成本的制堿方法，某化學(xué)興趣小組模擬“侯氏制堿法”制純堿，下列說(shuō)法正確的是A．乙裝置中盛裝液體為飽和Na2CO3溶液B．純堿是一種堿C．純堿可以做發(fā)酵粉和治療胃酸過(guò)多D．用裝置丙中產(chǎn)生的NaHCO3制取Na2CO3時(shí)，需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作有過(guò)濾、洗滌、干燥、加熱(灼燒)4．根據(jù)侯氏制堿原理()，某學(xué)習(xí)小組制備少量流程如下：工業(yè)合成氨反應(yīng)為根據(jù)上述制堿流程，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．濾液中：B．吸收氨氣時(shí)可將氨氣直接用導(dǎo)管通入飽和食鹽水中C．碳酸化后溶液中大量存在離子有：、、、D．煅燒晶體時(shí)發(fā)生離子反應(yīng)：5．我國(guó)化學(xué)家侯德榜創(chuàng)立了著名的“侯氏制堿法”(流程簡(jiǎn)圖如圖所示)，促進(jìn)了世界制堿技術(shù)的發(fā)展.下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．沉淀池中的反應(yīng)物共含有五種元素B．過(guò)濾得到的“母液”中一定只含有兩種溶質(zhì)C．圖中X可能是氨氣D．通入氨氣的作用是使溶液呈堿性，促進(jìn)二氧化碳的吸收，更多地析出沉淀6．“侯氏制堿法”是我國(guó)化工專(zhuān)家侯德榜為世界制堿工業(yè)作出的突出貢獻(xiàn)。某實(shí)驗(yàn)小組模擬“侯氏制堿法”的工藝流程及實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持裝置省略)如圖：下列敘述正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)時(shí)先打開(kāi)裝置③中分液漏斗的旋塞，過(guò)一段時(shí)間后再點(diǎn)燃裝置①的酒精燈B．裝置②的干燥管中可盛放堿石灰，作用是吸收多余的NH3C．向步驟I所得濾液中通入氨氣，加入細(xì)小的食鹽顆粒并降溫可析出NH4ClD．用裝置④可實(shí)現(xiàn)步驟Ⅱ的轉(zhuǎn)化，所得CO2可循環(huán)使用7．化工專(zhuān)家侯德榜發(fā)明的侯氏制堿法，其工藝流程圖如下：（1）工藝流程中制得的產(chǎn)品是___________、___________(填化學(xué)式)。（2）循環(huán)使用的物質(zhì)是___________，主要目的是_____________________。（3）“煅燒”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________。（4）為使NH4Cl沉淀充分析出并分離，根據(jù)NaCl和NH4Cl溶解度曲線，可采用的操作為_(kāi)__________、___________。（5）產(chǎn)品分析：把5.8g含有少量NaCl雜質(zhì)的Na2CO3，樣品與足量稀硫酸反應(yīng)后，產(chǎn)生的氣體先通過(guò)足量濃硫酸，再通過(guò)足量Na2O2，Na2O2增重1.4g，①氣體與Na2O2反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________________________________；②產(chǎn)品純度為_(kāi)__________(保留到小數(shù)點(diǎn)后1位)。8．1942年，我國(guó)化工專(zhuān)家侯德榜以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3，進(jìn)而生產(chǎn)出純堿，他的“侯氏制堿法”為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3；NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O(1)“侯氏制堿法”把合成氨和純堿兩種產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn)，請(qǐng)寫(xiě)出工業(yè)合成氨的化學(xué)反應(yīng)方程式_______(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_______。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)某探究活動(dòng)小組根據(jù)上述制堿原理，欲制備碳酸氫鈉，同學(xué)們按各自設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。第一位同學(xué)：將二氧化碳?xì)怏w通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(圖中夾持、固定用的儀器未畫(huà)出)。請(qǐng)回答：①寫(xiě)出甲中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___