1、课题3纯碱的产生产一、选择题1.纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体，下列区分这两种物质的方法中正确的是()。A分别用砂锅加热两种样品，全部分解挥发没有残留物的是小苏打B用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，使火焰颜色发生明显变化的是小苏打C用两只小玻璃杯，分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生气泡快的是小苏打D先将两样品配成溶液，分别加入澄清石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打答案：C解析：解答：小苏打NaHCO3分解生成Na2CO3、H2O和CO2，有Na2CO3残留，A项错误；纯碱和小苏打的火焰颜色均为黄色，B项错误；二者的溶液中分别加入澄清石灰水，均有CaCO3沉
2、淀生成，D项错误。分析：本题考查碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别，熟练掌握碳酸囊额碳酸氢钠的化学性质是解题的关键。2.纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。下列说法不正确的是()。A“联合制碱法”和“氨碱法”的化学反应原理中都有下列化学反应NH3CO2NaClH2O=NaHCO3NH4Cl2NaHCO3Na2CO3H2OCO2B“联合制碱法”生产中有氨的循环利用工艺C“氨碱法”生产中有氨的循环利用工艺D“联合制碱法”和“氨碱法”都有一定的局限性答案：B解析：解答：“氨碱法”将NH4Cl和Ca(OH)2再反应，使NH3循环利用；“联合制碱法”是制得纯碱和副产品氯化
3、铵。分析：本题考查纯碱工业（侯氏制碱法）、氨碱工业在工作原理上的联系与区别。3.工业上常用氨碱法制取碳酸钠(将氨气和二氧化碳先后通入饱和食盐水而析出小苏打，再经过滤、焙烧而得到纯碱)，但却不能用氨碱法制碳酸钾，这是因为在溶液中()。AKHCO3溶解度较大BKHCO3溶解度较小CK2CO3溶解度较大DK2CO3溶解度较小答案：A解析：解答：氨碱法制取Na2CO3的原理是，在精制的食盐水中分别通入NH3、CO2，由于NaHCO3溶解度不大，当Na、HCO3浓度较大时便析出NaHCO3晶体，将过滤得到的NaHCO3煅烧得Na2CO3，由于KHCO3溶解度较大，无法从溶液中析出，故无法利用其分解制取K
4、2CO3。分析：本题考查制取碳酸氢钠的原理、化学物质的量溶解度的大小比较等，题目难度不大。4.属于联合制碱法优点的是()。A氨和二氧化碳由合成氨厂提供B母液可回收氯化铵C氯化钠的利用率达90%以上D以上全是答案：D解析：解答：联合制碱反应为：NaClH2ONH3CO2=NaHCO3NH4Cl，合成氨厂为制备原料H2，同时得副产物CO2：COH2O(g)CO2H2，故A对；由联合制碱反应得B对，C项则考查了教材中的数据。分析：本题考查联合制碱法的优点，熟练掌握联合制碱法的流程是解题的关键。5.反应：NaClCO2NH3H2O=NaHCO3NH4Cl是“氨碱法”的重要反应，以下是对该反应涉及的有关
5、知识的部分见解，其中不正确的是()A该条件下NaHCO3的溶解度较小BNaHCO3不是纯碱C析出固体后的溶液为NaHCO3的不饱和溶液D析出晶体后的溶液为NaHCO3的饱和溶液答案：C解析：解答：该条件下NaHCO3的溶解度不大，因此析出NaHCO3。析出后应为NaHCO3的饱和溶液。分析：本题考查碳酸氢钠的溶解度、饱和溶液的概念等，题目难度不大。6.向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，结果有晶体析出，对析出晶体的原因分析不正确的是()A相同温度下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3B溶液中溶剂减少了C溶质质量增加了D反应过程放热答案：D解析：解答：本题考查的是Na2CO3与CO2反应的
6、知识，根据反应方程式Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3可以得出：通过反应，溶剂质量减少，溶质质量增加，由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3，因此有NaHCO3晶体析出。分析：本题考查碳酸钠和碳酸氢钠的性质、溶解性等。7.下列关于工业生产说法错误的是()A在侯氏制碱工业中，向饱和氯化钠溶液中先通氨气，后通二氧化碳B在硫酸工业、合成氨工业中，皆采用循环操作提高原料利用率C在侯氏制碱工业中，二氧化碳可以循环利用D硫酸工业中，用水来吸收三氧化硫答案：D解析：解答：硫酸工业中，是用98.3%的浓硫酸来吸收三氧化硫，如果用水来吸收，则会产生酸雾，影响产率，D选项错误。分析：本题考查纯碱工业的基本
7、操作和工作原理以及联合制碱法的优点。8.温度/溶解度/g盐0102030NH4Cl29.433.337.241.1NH4HCO311.915.921.027.0NaHCO36.98.159.611.1NaCl35.735.836.036.4工业上将相同物质的量的NaCl、CO2、NH3在30时配成溶液，此时溶液中无晶体。当降温至某温度时，开始析出晶体，此晶体是()ANH4ClBNH4HCO3CNaHCO3DNaCl答案：C解析：解答：在配成的混合溶液中，由于CO2和NH3发生反应CO2H2ONH3=NHHCO，溶液中存在的离子有Na、Cl、NH、HCO。从30时降温，溶解度小的物质将析出。据表
8、中数据可知：随温度的降低，NaHCO3的溶解度始终保持最小，故析出的物质应是NaHCO3。分析：本题考查复分解反应发生的条件、化学物质的溶解度等，题目难度中等。9.下列物质的用途中不正确的是()A纯碱：制糕点B小苏打：发酵粉主要成分C过氧化钠：制O2D碳酸氢钠：治疗胃酸答案：A解析：解答：小苏打是NaHCO3的俗名，它可用于制糕点、作发酵粉以及治疗胃酸过多等。2Na2O22H2O=4NaOHO2，可用Na2O2来制O2。分析：本题考查碳酸钠和碳酸氢钠的用途，熟练掌握性质决定用途的原则是解题的关键。10.要除去硫酸钠里混有的少量碳酸钠，应加入的物质是()A氯化钡溶液B稀硫酸C石灰水D氢氧化钠答案
9、：B解析：解答：加入BaCl2会使SO42-沉淀，使Na2SO4质量减少；加入Ca(OH)2会生成CaSO4沉淀；加入NaOH与二者不反应；加入适量的稀H2SO4可以除去Na2CO3。分析：本题考查混合物的分离、提纯和除杂，以及碳酸钠和碳酸氢钠的性质。11.NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质(见下图)。下列说法正确的是()A25，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂C常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应D图中所示转化反应都是氧化还原反应答案：B解析：解答：A项Na2CO3比NaHCO3的溶解度大；C项因果关系
10、不对；D项制取Na2CO3的过程不涉及氧化还原反应。分析：本题考查探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质、氯化钠的用途、氧化还原反应等，题目难度中等。12.把9.3克小苏打和碳酸钠晶体(Na2CO310H2O)组成的混合物溶于水，配制成100毫升溶液，测得其中钠离子的浓度为0.6mol/L，若将等质量的混合物加热到恒重，则加热后残留固体物质的质量为()A2.12gB3.18gC4.22gD5.28g答案：B解析：解答：由题意知：钠离子的物质的量为：n(Na)0.6molL10.1L0.06mol，加热后的产物为Na2CO3，故其质量为：106g/mol3.18g。分析：本题考查根据离子守恒的计算、探究碳酸
11、钠与碳酸氢钠的性质，熟练掌握碳酸氢钠的热不稳定性是解题的关键。13.下列实验中，没有白色沉淀或晶体析出的是()A饱和石灰水中加入少量NaOH固体B饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO2C氯化钙溶液中通入少量CO2D碳酸钠溶液中加入氯化钡溶液答案：C解析：解答：A项加入NaOH固体溶解时放热，而Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低，有晶体析出；B项通入足量的CO2后生成NaHCO3，其溶解度小于Na2CO3的；C项中CaCl2与CO2不反应；D项中二者反应生成碳酸钡沉淀。分析：本题考查复分解发生的条件、化学反应的实验现象等，熟练掌握复分解反应是解题的关键。14.下列除去杂质的实验方法不正确的是()。
12、A除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3，置于坩埚中加热B除去SO3中的少量SO2，可通入适量的O2C除去合成氨中生产的NH3中的N2、H2，可采用降温的方法D纯碱生产中所得的NH4Cl和NaHCO3混合物，可采用结晶过滤的方法分离答案：解析：解答：合成近生产NH3中降温，NH3液化分离，而N2、H2可循环利用；纯碱生产中所得的NH4Cl和NaHCO3，NaHCO3的溶解度小，可采用结晶过滤方法。分析：本题考查混合物的除杂，熟练掌握碳酸钠与碳酸氢钠的性质是解题的关键。15.与氨碱法比较，下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是()A提高了原料的原子利用率B降低了生产成本C减少了环境污染D减轻
13、了对设备的腐蚀答案：D解析：解答：联合制碱法把氯化氨和纯碱两种产品联合生产，提高了食盐利用率，缩短了生产流程，减少了对环境污染。分析：本题考查纯碱工业（侯氏制碱法）比较氨碱法制纯碱的优点，题目难度不大。16.向0.1molL1NaOH溶液中通入过量CO2后，溶液中存在的主要离子是()。ANa、CO32BNa、HCO3CHCO3、CO32DNa、OH答案：B解析：解答：正确解出此题需看清楚CO2是过量的，无论多少NaOH与过量CO2反应都生成NaHCO3。因此本题重在考查学生对题给信息的把握能力。向NaOH溶液中通入过量CO2发生的反应为NaOHCO2=NaHCO3，因此通入过量CO2后溶液中的
14、溶质主要为NaHCO3，主要离子为Na、HCO3。分析：本题考查氢氧化钠溶液与不同量的二氧化碳反应产物的判断，题目难度中等。17.认识反应条件对化学反应的影响，对学好化工生产知识具有重要意义。下列说法不正确的是()。ASO2合成SO3虽然属于放热反应，但工业上合成SO3时仍需加热B合成氨工业采用高温高压和使用催化剂，因这些条件都符合化学平衡原理C合成纯碱的过程中，应首先向饱和食盐水中通入NH3，再通入足量CO2D通过加压降温的方法可获得制备NH3的原料气N2答案：B解析：解答：合成氨反应是放热反应，从化学平衡的角度分析，低温更有利于合成氨，B项不正确。分析：本题考查反应条件对化学反应的影响，熟
15、练掌握各种化学工艺是解题的关键。18.要除去硫酸钠里混有的少量碳酸钠，应加入的物质是()A氯化钡溶液B稀硫酸C石灰水D氢氧化钠答案：B解析：解答：加入BaCl2会使SO42-沉淀，使Na2SO4质量减少；加入Ca(OH)2会生成CaSO4沉淀；加入NaOH与二者不反应；加入适量的稀H2SO4可以除去Na2CO3。分析：19.关于NaHCO3的性质，下列说法正确的是(双选)()A和酸反应放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少B相同温度下溶解度比Na2CO3要大C热稳定性比Na2CO3大DNaHCO3只能和酸作用不能和碱作用答案：A解析：解答：A项中生成等量的CO2时，消耗的酸Na2CO3多，
16、A正确；B项NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的，B错误；C中NaHCO3热稳定性小，C错误；D项NaHCO3和酸、碱都能反应，D错误。分析：本题考查碳酸钠与碳酸氢钠的性质的相同点和不同点，题目难度不大。20.某纯碱厂技术科的人员对该厂纯碱样品的质量进行检验。其中能够说明纯碱样品中可能含有杂质(NaHCO3)的实验是()样品溶于水，并加入足量的澄清石灰水，变浑浊；样品溶于水，并加入足量的BaCl2溶液，变浑浊；样品在硬质试管中加强热，排出的气体通入澄清石灰水，变浑浊；向样品中滴加稀盐酸，排出的气体通入澄清石灰水，变浑浊。ABCD只有答案：D解析：解答：依据纯碱(Na2CO3)与NaHCO3的
17、性质不同进行区别，Na2CO3、NaHCO3都能与Ca(OH)2反应产生沉淀，即Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH，2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO32H2ONa2CO3；Na2CO3、NaHCO3都能与盐酸反应放出气体，即Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，所以、不能说明样品中是否含有NaHCO3。由于BaCl2Na2CO3=BaCO32NaCl，而NaHCO3不能与BaCl2反应，所以中浑浊现象只能说明Na2CO3一定存在，不能确定是否有NaHCO3，而2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，Na2CO3受热不分解，所
18、以中现象一定能说明有NaHCO3存在。分析：本题考查碳酸氢钠的检验，熟练掌握碳酸钠与碳酸氢钠的性质是解题的关键。二非选择题21.苏打和小苏打有着广泛的应用。试从反应物用量角度说明在下列用途中选A(苏打)还是B(小苏打)，并说明原因。(1)做面条时防止面粉较长时间储存变酸味，常加入适量的面碱，选用_，因为_。答案：A|中和等量的H，Na2CO3比NaHCO3的用量少(质量比为5384) (2)作为泡沫灭火器的药品，选用_，因为_。答案：B|产生等量的CO2时，NaHCO3比Na2CO3的用量少(质量比为84106)，且产生CO2的速率快 (3)用于洗涤餐具及实验室的玻璃仪器等，选用_，因为_。答
19、案：A|Na2CO3碱性强，洗涤效果好 (4)治疗胃酸过多时，选用_，因为_。(提示：二者水溶液均显碱性，且苏打的碱性强)答案：B|要适量中和部分胃酸，若用苏打，碱性太强，腐蚀性强，不利于人体的健康解析：解答：由两者的性质可知：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，中和等量酸时消耗苏打的质量相对小；产生等量CO2时消耗小苏打少；而作洗涤剂和中和胃酸时均利用其碱性，苏打碱性强，洗涤效果好，但碱性太强，不利于健康，故治疗胃酸过多应使用小苏打。分析：本题考查碳酸钠与碳酸氢钠的性质和用途，熟练掌握碳酸钠与碳酸氢钠的性质是解题的关键。22.纯碱是一种重要
20、的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。请按要求回答问题：(1)“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物，请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式：_。答案：2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O (2)写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：_。答案：NH3CO2H2O=NH4HCO3 |NaClNH4HCO3=NaHCO3NH4Cl|2NaHCO3Na2CO3H2OCO2 (3)CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同？_。答案：“联合制碱法”中的CO2来源于合成氨厂，“氨碱法”中的CO2来源于煅烧石灰石 (4)绿色化学
21、的重要原则之一是提高反应的原子利用率。根据“联合制碱法”总反应列出计原子利用率的表达式：原子利用率(%)_。答案：100%49.77%解析：解答：氨碱法的原料：氯化钠、碳酸钙(或二氧化碳)及氨。工艺流程：CaCO3CaOCO2CO2NH3H2O=NH4HCO3，NaClNH4HCO3=NaHCO3NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，CaOH2O=Ca(OH)2，产生CaCl2的反应：Ca(OH)22NH4ClCaCl22NH32H2O，该反应的CaCl2中的Cl来源于NaCl，Ca2来源于CaCO3，产生无用的CaCl2，降低了NaCl的利用率。联合制碱法：NH3和CO2来源于
22、合成氨厂工艺流程：NH3CO2H2O=NH4HCO3，NaClNH4HCO3=NaHCO3NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3H2OCO2。依据总反应：2NaClCO2H2O2NH3=Na2CO32NH4Cl可得：原子利用率100%49.77%。分析：本题考查联合制碱法的工艺流程、绿色化学等，熟练掌握原子利用率的计算是解题的关键。23.我国化工专家侯德榜的侯氏制碱法为世界制碱工业作出了突出贡献。他以NaCl、NH3、CO2等为原料制得NaHCO3，进而生产出纯碱，有关反应的化学方程式为：NH3CO2H2O=NH4HCO3NH4HCO3NaCl=NaHCO3NH4Cl2NaHCO3Na2CO3
23、CO2H2O(1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是_(填字母标号)。a碳酸氢钠难溶于水b碳酸氢钠受热易分解c碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出答案：c (2)某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方法实验。一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)：试回答下列有关问题：()乙装置中的试剂是_；()丁装置中稀硫酸的作用是_。()实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是_(填分离操作的名称)。另一位同学用下图中戊装置(其他装置未画出)进行实验：()实验时，须先
24、从_管通入_气体，再从_管通入_气体；()有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，原因是_。答案：()饱和碳酸氢钠溶液|()吸收未反应的NH3(答“防止倒吸”或“吸收CO2”不可以)|()过滤()a|NH3|b|CO2|()增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率 (3)请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：_。答案：往烧碱溶液中通入过量CO2(或往饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2等，其他合理方法均可)解析：解答：(1)在溶液中溶解度最小的物质最先析出。(2)除去CO2中的HCl用饱和NaHCO3溶液；H2SO4吸收挥发出来的NH3；NaHCO3以固体形式析出，应采用过滤操作。侯氏制
25、碱法应向饱和NaCl溶液中先通NH3后通CO2，因为NH3溶解度大，可吸收更多CO2，生成较多NaHCO3固体；NH3极易溶于水，易发生倒吸，所以从a管进入；己为多孔球泡，可增大接触面积。(3)可利用以下反应原理制备NaHCO3：NaOHCO2=NaHCO3，Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3。分析：本题考查纯碱工业（侯氏制碱法）、探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质，熟练掌握有关化学实验的设计是解题的关键。24.“套管实验”是将一支较小的试管装入另一试管中，经组装来完成原来需要两支或更多试管进行的实验。因其有许多优点，近年来被广泛开发并应用于化学实验中。下面这个实验为“套管实验”，实验装置如图，
26、小试管中部有沾上无水硫酸铜粉末的脱脂棉。请观察实验装置，分析实验原理，并回答下列问题：(1)整个实验过程中，能观察到的现象为：烧杯A中_；小试管中_；烧杯B中_；答案：有气泡冒出|脱脂棉变蓝，试管内壁有水珠产生|有气泡产生，澄清石灰水变浑浊(2)实验结束时，在操作上要特别注意的问题是_；_；答案：先将导气管从A、B的烧杯中取出，再停止加热 (3)写出实验过程中发生反应的化学方程式_。答案：CuSO45H2O=CuSO45H2O、2NaHCO3Na2CO3CO2H2O、CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O解析：解答：(1)烧杯A中导气管中有气泡冒出；小试管中脱脂棉变成蓝色，试管内壁有水珠产生；
27、烧杯B中导气管中有气泡产生，澄清石灰水变浑浊。(2)先将导气管从A、B烧杯中取出，再停止加热，以防倒吸。分析：本题考查探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质的实验设计，熟练掌握碳酸钠与碳酸氢钠的性质是解题的关键。25.今有Na2CO3、NaHCO3、NaCl组成的混合物100g，加热到质量不再减少为止。剩余残渣为84.5g，将残渣溶于水，滴入足量的AgNO3溶液得到白色沉淀，加足量的稀硝酸后大部分沉淀消失，剩余沉淀为12.26g，试计算混合物中Na2CO3、NaHCO3和NaCl的质量分数各是多少？答案：53%|42%|5%解析：解答：设NaHCO3的质量为x，NaCl的质量为y2NaHCO3Na2CO3CO2H2Om16862x100g84.5g列比例式解之，x42gNaClAgNO3=AgClNaNO3585143.5y12.26g解之，y5gm(Na2CO3)100g42g5g53g由于混合物的总质量为100g，故混合物中Na2CO3、NaHCO3和NaCl的质量分数分别为53%、42%、5%。分析：本题考查有关混合物组成成分的计算，熟练掌握根据化学方程式的计算是解题的关键。
