專題12 侯氏制堿法(學(xué)生版)-2020化學(xué)《滿分中考·重難點(diǎn)題型》精準(zhǔn)練(九下)

1、 專題 12 侯氏制堿法1. 工業(yè)上用電解飽和 nacl 溶液的方法來制取 naoh、cl 和 h ， 并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化22工產(chǎn)品，稱為氯堿工業(yè)在工業(yè)上，制取氯氣和燒堿的主要工藝流程如下：（1）環(huán)節(jié)：利用海水提取粗鹽的過程（如圖）圖中是_（填“蒸發(fā)”或“冷卻”）池（2）母液為氯化鈉的_（填“飽和”或“不飽和”）溶液（3）環(huán)節(jié)：利用工業(yè)上粗鹽（含 mgcl 、cacl 、na so 等雜質(zhì)）精制氯化鈉（工藝流程如圖）2224x 中含有的陽離子是_；（4）寫出生成沉淀 d 的一個(gè)化學(xué)方程式（5）溶液 e 中加過量稀鹽酸的作用是（6）實(shí)驗(yàn)所得精鹽的質(zhì)量大于粗鹽中nacl 的質(zhì)量，原因是（7

2、）環(huán)節(jié)：電解飽和食鹽水生產(chǎn)氯氣和燒堿并測(cè)定燒堿的純度請(qǐng)寫出環(huán)節(jié)生產(chǎn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式（8）工業(yè)燒堿常常含有一定的氯化鈉和碳酸鈉雜質(zhì)為了測(cè)定燒堿的含量，小婉同學(xué)設(shè)計(jì)探究方案后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并測(cè)得數(shù)據(jù)如圖：1 請(qǐng)你利用小婉同學(xué)測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算燒堿樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（請(qǐng)列出計(jì)算過程）_（9）小強(qiáng)同學(xué)認(rèn)為小婉同學(xué)設(shè)計(jì)的探究方案不夠嚴(yán)密，其理由是：探究方案中沒考慮氫氧化鈉的吸水性探究方案中因缺少_（填操作名稱），導(dǎo)致測(cè)得的氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏?。?0）環(huán)節(jié)：應(yīng)用舉例氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：cl +2naohnacl+nacl o+h o，工業(yè)上用氯氣與石灰乳22ca（oh） 反應(yīng)來制取漂

3、白粉，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_22. 蛇紋石礦可以看做 mgo、fe o 、al o 、sio 組成由蛇紋石制取堿式碳酸鎂的實(shí)驗(yàn)流程如圖123232所示：（1）蛇紋石加鹽酸溶解后，溶液有 mg 等_種金屬離子產(chǎn)生，寫出產(chǎn)生 mg 的化學(xué)方程2+2+式（2）進(jìn)行操作時(shí)，控制溶液 ph=67（有關(guān)氫氧化物沉淀的 ph 見表），沉淀物 a 中含有_和_該操作中 ca（oh） 不能過量，若 ca（oh） 過量，溶液 ph 會(huì)升高，可能導(dǎo)致_22溶解，_會(huì)沉淀析出氫氧化物開始沉淀2.3沉淀完全3.4fe（oh）3al（oh）3mg（oh）28.611.1沉淀不溶沉淀不溶（3）已知 mg（hco ）受熱分

4、解可以產(chǎn)生三種氧化物，請(qǐng)寫出該反應(yīng)方程式3 22 （4）物質(zhì)循環(huán)使用，能節(jié)約資源上述實(shí)驗(yàn)中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)是_（5）確定產(chǎn)品堿式碳酸鎂（mmgco nmg（oh） xh o）的組成某同學(xué)組裝儀器如圖 2 所示：322【資料查詢】mgco 、mg（oh） 受熱易分解，各生成對(duì)應(yīng)的兩種氧化物32實(shí)驗(yàn)測(cè)得：硬質(zhì)玻璃管中剩余的固體質(zhì)量為 2.0g，d 處濃 h so 增重 0.9g，e 處堿石灰增重 1.76g24a 裝置中 naoh 溶液的作用是_；b 裝置中藥品是_；在實(shí)驗(yàn)中要持續(xù)通入空氣，其目的是通過計(jì)算可得堿式碳酸鎂（mmgco nmg（oh）xh o）中 m：n=_x 值為_若322將

5、f 裝置去掉，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響是 m 值_（填“偏大”、“偏小”或“不變”）3. 小明學(xué)習(xí)了中國化學(xué)家侯德榜發(fā)明的候氏制堿法的反應(yīng)原理，發(fā)現(xiàn)最終產(chǎn)物是na co 23（1）他對(duì)制“堿法”的名稱產(chǎn)生了疑問，帶著疑問去查找資料發(fā)現(xiàn)：na co 屬于_類（填酸、堿、鹽），俗名_，是一種重要的化工原料，水溶液顯堿性他23又對(duì) na co 水溶液顯堿性的原因產(chǎn)生了興趣23（2）【提出問題】na co 溶液顯堿性的原因是什么？23【查閱資料】nacl、cacl 溶液顯中性，cl 對(duì)溶液的酸堿性沒有影響2na co 在水中全部電離生成 na 和 co+3223【提出猜想】猜想一：na 與水作用，使溶液顯堿性

6、+猜想二：水分子單獨(dú)起作用，使溶液顯堿性猜想三：（3）【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)操作將一定量的 nacl 溶于水，滴入 2 滴酚酞 溶液不顯紅色向一定量的蒸餾水中滴入 2 滴酚酞 溶液不顯紅色將一定量的na co 溶于水，滴入2滴酚酞，溶液先顯紅色，加入cacl 后紅色 猜想三成立2323 再向溶液中加入適量的 cacl2消失，出現(xiàn)_（4）【討論與交流】小明與老師和同學(xué)們進(jìn)行交流，大家肯定了他的結(jié)論：na co 溶液顯堿性是因23為在溶液中生成了新的微粒請(qǐng)你寫出可能產(chǎn)生的微粒（至少填兩種）他們?cè)诮涣髦羞€發(fā)現(xiàn)強(qiáng)堿與強(qiáng)酸反應(yīng)生成的鹽溶液顯中性，強(qiáng)酸與弱堿反應(yīng)生成的鹽溶液顯酸性，強(qiáng)堿與弱弱酸反應(yīng)生成的鹽溶液顯

7、堿性na co 溶液可以看成是強(qiáng)堿與弱弱酸反應(yīng)生成的鹽溶液，所23以顯堿笥由此可推出 nh cl 溶液顯_性，kno 溶液顯_性434.碳酸鈉用途非常廣泛，是工業(yè)生產(chǎn)中重要的化工原料在1921 年我國科學(xué)家侯德榜創(chuàng)造了一種著名的純堿生產(chǎn)方法“聯(lián)合制堿法”“聯(lián)合制堿法”生產(chǎn)過程：（1）第一步主要反應(yīng)為 nh +co +h onh hco 該反應(yīng)屬于_反應(yīng)（基本反應(yīng)類型）32243（2）第二步用食鹽與 nh hco 反應(yīng)食鹽來源于某鹽田，該粗鹽主要含有氯化鈉，此外還含有少43量硫酸鈉，氯化鈣和氯化鎂經(jīng)凈化、精制得到生產(chǎn)碳酸鈉所需要的食鹽水，其主要流程如圖1：通過降溫使硫酸鈉從粗鹽水中析出，其原理是

8、氯化鈉和硫酸鈉的溶解度與溫度的變化差異較大，請(qǐng)?jiān)谌芙舛葓D（如圖 2）中簡(jiǎn)單畫出氯化鈉和硫酸鈉的溶解度曲線變化趨勢(shì)圖“精制 i”操作中，加入過量含鈣元素的堿的化學(xué)式是其反應(yīng)化學(xué)方程示為“精制 ii”操作中，加入 b 鹽的有關(guān)反應(yīng)方程式為為保證“精制 ii”操作中過量 b 鹽把雜質(zhì)全部除去，請(qǐng)?jiān)谙卤碇袑懗鰴z驗(yàn)溶液中b 鹽是否過量的實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象查閱資料得知 nacl、nh hco 、nahco 、nh cl 在 30時(shí)的溶解度如下表所示：4334溫度nh clnh hconahco311.1gnacl36.3g4433041.1g27.0g4 請(qǐng)根據(jù)溶解度表所提供的信息，寫出式：“聯(lián)合制堿法 ”

9、中的第二步屬于復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程第三步處理制得碳酸鈉，反應(yīng)原理為 2nahco3na co +h o+co 23225. 我國制堿工業(yè)的先驅(qū)侯德榜將制堿與制氨結(jié)合起來的聯(lián)合制堿法，為純堿和氮肥工業(yè)技術(shù)的發(fā)展做出了杰出的貢獻(xiàn)。其生產(chǎn)工藝流程示意圖如下：（1）粗鹽水中主要含有 ca 、mg 、so 等雜質(zhì)離子，工業(yè)上常用加入稍過量的 naoh 溶液、2224 na co 溶液、 bacl 溶液及適量的鹽酸等除雜、精制。則加入試劑合理的順序?yàn)椋ㄌ?32字母序號(hào)）。a. b. c. （2）加鹽酸的作用是（用方程式表示）_、_。（3）制堿原理可看作是由 co + nh + h o = nh hco 和

10、 nacl + nh hco = nahco +23243433nh cl 兩個(gè)反應(yīng)加合而成。反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，請(qǐng)根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件及表1 中相關(guān)物質(zhì)420時(shí)的溶解度，分析反應(yīng)為何能順利進(jìn)行？_。表 1 相關(guān)物質(zhì)的溶解度（20）（單位：g）nacl36.0nahco39.6nh cl43421.737.2（4）操作 2 為洗滌、煅燒。晶體應(yīng)在以下裝置_中(填字母序號(hào)）進(jìn)行“洗滌”操作。在上述操作中，如何判斷晶體已經(jīng)洗滌干凈。（5）x 的化學(xué)式為_，若 x 直接排放到空氣中會(huì)造成的后果是。（6）y 是濾液中最主要成分， y 與 ca(oh) 反應(yīng)的產(chǎn)物之一可用于循環(huán)使用，該產(chǎn)物的名稱為2_

11、，y 的化學(xué)式為_，寫出 y 的一種用途。5 6.【經(jīng)典賞析】我國制堿工業(yè)的先驅(qū)侯德榜，發(fā)明了將制堿與制氨結(jié)合起來的聯(lián)合制堿法。生產(chǎn)過程是在飽和氨鹽水中(nh 和 nacl 都達(dá)到飽和的溶液)通入 co 。32【查閱資料】侯氏制堿法中主要反應(yīng)： nacl+nh +co +h onahco +nh cl，322342nahco3na co +h o+co 。2322nahco 和 nh cl 的溶解度曲線如圖所示。34（1）【思考交流】30時(shí)，nh cl 飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與 nahco 飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相43比，前者與后者的關(guān)系是_(填字母)。a. 大于b. 小于c. 等于d. 無法

12、確定（2）反應(yīng)中生成物 nahco 和 nh cl 的質(zhì)量比為_(不需化簡(jiǎn))。34（3）氨鹽水吸收 co 后生成 nahco 和 nh cl，先結(jié)晶析出的物質(zhì)是 nahco ，2343原因是。（4）【實(shí)驗(yàn)探究】某小組以粗鹽和碳酸氫銨(nh hco )為原料，采用以下流程制備純堿和 nh cl。434粗鹽中除了含有泥沙等不溶性雜質(zhì)，還含有少量的mgcl 等。若要除去粗鹽中的mgcl ， 可加22入過量的 naoh 溶液，過濾，然后向?yàn)V液中加入適量鹽酸。寫出加入鹽酸時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式_。過濾時(shí)玻璃棒的作用是_ 。沉淀 1 表面常附有 nh 、cl 等雜質(zhì)，洗滌時(shí)最好選用下列_飽和溶液(填字母)。+

13、-4anaclb.nh clc. nh hcod.nahco3443步驟 x 包括的操作有_、冷卻結(jié)晶和過濾。（5）【拓展延伸】小華設(shè)計(jì)下圖實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定某純堿樣品(含少量雜質(zhì) nacl)中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：6 取一定量的樣品與足量稀鹽酸反應(yīng)，通過測(cè)定生成co 的體積，計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(已2知常溫常壓下 co 的密度是 1.977g/l)2如果樣品質(zhì)量為 5.3g，則實(shí)驗(yàn)中選用的量氣管規(guī)格最合適的是_(填字母)。a500mlb.1000 ml c.1500 mld.2000ml反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶中有 co 殘留，會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)_(填字母)。2a偏大b.偏小c.無影響如果 5

14、.3g 樣品中鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 42%，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將錐形瓶中溶液蒸干，則所得固體質(zhì)量為_(結(jié)果保留 1 位小數(shù))。7.南海海域是我國固有領(lǐng)土，蘊(yùn)藏著豐富的海洋資源。充分利用南海海洋資源，結(jié)合我國制堿工業(yè)先驅(qū)侯德榜發(fā)明的“侯氏制堿法”基本原理，模擬實(shí)現(xiàn)工業(yè)聯(lián)合制取純堿的過程如下(某些反應(yīng)產(chǎn)物已略去):請(qǐng)回答下列問題:（1）操作 a 的名稱是_;（2）下列物質(zhì)中均能與貝殼主要成分、生石灰、熟石灰發(fā)生反應(yīng)的是a. 水 b. 鹽酸 c. 二氧化碳（3）沉淀池中發(fā)生的反應(yīng)是:nacl+h o+nh +co =nahco +nh cl。通常情況下，1l 水能溶解約(填字母)。232341l 二氧化碳或

15、700l 氨氣?，F(xiàn)向精制飽和食鹽水中通入兩種氣體的順序是:先通氨氣形成飽和氨鹽水，然后在加壓條件下通入二氧化碳。這樣操作的目的是。7 （4）已知:固體 ca(hco )caco +h o+co ，ca(hco ) 和 nahco 化學(xué)性質(zhì)相似。寫出反3 23223 23應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 :; 請(qǐng) 列 舉 小 蘇 打 在 生 活 中 的 一 種 常 見 用途。（5）仔細(xì)觀察流程圖，其中可循環(huán)利用的物質(zhì)除二氧化碳之外，還有_。（6）聯(lián)合制堿法生產(chǎn)的純堿(類)國家質(zhì)量主要標(biāo)準(zhǔn)如下表所示:化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)來判斷純堿樣品的等級(jí) (不考慮其他雜質(zhì)參加反應(yīng))稱取10. 8g

16、聯(lián)合制堿法生產(chǎn)的純堿樣品，加入足量的水溶解，再加入足量的氯化鋇溶液充分反應(yīng)后過濾，將濾渣洗滌、干燥，得到碳酸鋇固體19.7 g;另稱取 60 g 聯(lián)合制堿法生產(chǎn)的純堿樣品，加入足量的水溶解，再加入足量的硝酸銀溶液和稀硝酸，充分反應(yīng)后過濾，將濾渣洗滌、干燥，得到氯化銀固體1.435 g。該純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(計(jì)算結(jié)果精確到 0.01%)列式計(jì)算該純堿樣品中所含氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_ (計(jì)算結(jié)果精確到 0.01%)該純堿樣品的等級(jí)為_。8. 用“侯氏制堿法”制得的純堿中常含有氯化鈉等雜質(zhì)，化學(xué)興趣小組欲對(duì)某品牌純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，他們?cè)O(shè)計(jì)了下列兩種實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行試驗(yàn)方案一

17、樣品與氯化鈣溶液反應(yīng)，測(cè)定 na co 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)23（1）樣品與氯化鈣溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)（雜質(zhì)不與氯化鈣溶液反應(yīng)）：取一定量純堿樣品配成溶液后，滴加過量的 cacl 溶液2分析滴加的 cacl 溶液要過量的原因：；2（2）將反應(yīng)后的混合物進(jìn)行過濾，把獲得的沉淀物洗滌、干燥、稱量利用沉淀物質(zhì)量計(jì)算 na co32的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 91%如果不洗滌沉淀物會(huì)造成測(cè)定結(jié)果大于 91%，這是因?yàn)開（3）方案二樣品與稀鹽酸反應(yīng)，測(cè)定 na co 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)23利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置（鐵架臺(tái)略去）和試劑，通過測(cè)定樣品和稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的 co 氣體的質(zhì)量，2計(jì)算 na co 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（裝置氣密性良好，忽略鹽酸的揮發(fā)

18、性且每步反應(yīng)或作用都是完全的）238 打開止水夾 k，先對(duì)裝置 a 和 b（已連接）通入已除去 co 的空氣一會(huì)兒，其目的是，2然后再接上裝置 c 和 d（4）關(guān)閉止水夾 k，加入足量的稀鹽酸（雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)）待裝置 a 中的反應(yīng)結(jié)束后，再一次打開止水夾k，繼續(xù)往裝置通入已除去co 的空氣一會(huì)兒，若省2略此步驟，將會(huì)使測(cè)定結(jié)果_（_ 選填“偏大”或“偏小”）若沒有裝置 d，將會(huì)使測(cè)定結(jié)果_（選填“偏大”或“偏小”）9. 碳酸鎂水合物是制備鎂產(chǎn)品的中間體?！局迫?mgco 3h o】工業(yè)上從弱堿性鹵水(主要成分為 mgcl )中獲取 mgco 3h o 的方法如圖 1：32232（1）沉淀過程

19、的化學(xué)方程式為：mgcl +co +2naoh+2h omgco 3h o+2_。22232（2）沉淀過程的 ph 隨時(shí)間的變化如圖 2 所示，沉淀過程的操作為_(填標(biāo)號(hào))。a向鹵水中滴加 naoh 溶液，同時(shí)通入 co2b.向 naoh 溶液中滴加鹵水，同時(shí)通入 co2c.向鹵水中通入 co 至飽和，然后滴加 naoh 溶液，同時(shí)繼續(xù)通入 co22d.向 naoh 溶液中通入 co 至飽和，然后滴加鹵水，同時(shí)繼續(xù)通入co229 （3）沉淀過程的溶液中鎂離子含量隨時(shí)間的變化如圖3 所示，不同溫度下所得到沉淀產(chǎn)物如下表所示。溫度()46.95產(chǎn)物32323249.95mg (oh) (co )

20、4h o523 42則沉淀過程選擇的溫度為_，理由是此溫度下，mg 沉淀的速率較快，沉淀效率較高，且不2+會(huì)生成其它沉淀。（4）【測(cè)定 mgco 3h o 的純度】32【查閱資料】堿石灰是 cao 與 naoh 的固體混合物。mgco 3h o+h so =mgso +co +4h o。3224422mg (oh) (co ) 4h o 也可以表示為 mg(oh) 4 mgco 4h o，其相對(duì)分子質(zhì)量為466，能與硫酸523 42232反應(yīng)生成 co 。2【實(shí)驗(yàn)步驟】利用如下圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以確定 mgco 3h o 的純度。32依據(jù)實(shí)驗(yàn)過程回答下列問題：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后需

21、持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝猓渥饔脼?。?）c 裝置中反應(yīng)生成 caco 的化學(xué)方程式為；d 中堿石灰的作用為3_。（6）下列各項(xiàng)措施中，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度的是_(填標(biāo)號(hào))。a在加入硫酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的 co 氣體2b.為了縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，快速滴加硫酸10 c.在 ab 之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置d.在 c 裝置左側(cè)導(dǎo)管末端增添多孔球泡（7）小明認(rèn)為應(yīng)將c 裝置中澄清石灰水換成 ba(oh) 溶液，理由一：_，使co22被吸收的更完全；理由二：baco 的相對(duì)分子質(zhì)量比caco 大，等質(zhì)量的mgco 3h o 生成的baco33323質(zhì)量大于 caco 質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)時(shí)相對(duì)誤差小。3（8）實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取

22、 15.0g 樣品三份，進(jìn)行三次測(cè)定，測(cè)得生成 caco 沉淀的平均質(zhì)量為 10.0g。3請(qǐng)計(jì)算樣品中 mgco 3h o 的純度為_(寫出計(jì)算過程)。32（9）若獲取 mgco 3h o 的樣品中含有少量 mg (oh) (co ) 4h o，則樣品中 mgco 3h o 的純32523 4232度_(填“偏大”“不變”或“偏小”)。10. 我 國 制 堿 工 業(yè) 采 用 聯(lián) 合 制 堿 法 生 產(chǎn) 純 堿 ， 其 反 應(yīng) 原 理 如 下 ：nacl+nh +h o+co =nahco +nh c1；2nahco na co +h o+co 3223432322（資料閱讀）通常情況下，濃氨水具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，易揮發(fā)出氨氣。氨氣是一種無色有刺激