2019-2020年高中化學(xué) 1.3純堿的生產(chǎn)規(guī)范訓(xùn)練 新人教版選修2.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 1.3純堿的生產(chǎn)規(guī)范訓(xùn)練 新人教版選修2考查點(diǎn)一路布蘭制堿法1(1)1791年，法國(guó)醫(yī)生路布蘭首先獲得制堿專利，以食鹽、濃硫酸、石灰石、煤為原料制堿，該方法分三步：用NaCl與H2SO4反應(yīng)制Na2SO4；2NaClH2SO4Na2SO42HCl用焦炭還原Na2SO4制Na2S；Na2SO44CNa2S4CO用硫化鈉與石灰石反應(yīng)制Na2CO3；Na2SCaCO3Na2CO3CaS(2)下列說法正確的是 ()。A兩步都是氧化還原反應(yīng)B只有第步是氧化還原反應(yīng)C該方法對(duì)生產(chǎn)設(shè)備基本沒有腐蝕D該方法對(duì)環(huán)境污染較小解析依據(jù)氧化還原反應(yīng)是有化合價(jià)變化的反應(yīng)可知，第步是氧化還原反應(yīng)，故A錯(cuò)，B對(duì)；該生產(chǎn)中產(chǎn)生HCl，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備嚴(yán)重酸蝕；第步產(chǎn)生的CO是大氣污染物，故C、D錯(cuò)。答案B考查點(diǎn)二純堿小蘇打及其用途2純堿和小蘇打是廚房中兩種常見的用品，它們都是白色固體，下列區(qū)分這兩種物質(zhì)的方法中正確的是 ()。A分別用砂鍋加熱兩種樣品，全部分解揮發(fā)沒有殘留物的是小蘇打B用潔凈鐵絲蘸取兩種樣品在煤氣火焰上灼燒，使火焰顏色發(fā)生明顯變化的是小蘇打C用兩只小玻璃杯，分別加入少量的兩種樣品，再加入等量的食醋，產(chǎn)生氣泡快的是小蘇打D先將兩樣品配成溶液，分別加入澄清石灰水，無白色沉淀生成的是小蘇打解析小蘇打NaHCO3分解生成Na2CO3、H2O和CO2，有Na2CO3殘留，A項(xiàng)錯(cuò)誤；純堿和小蘇打的火焰顏色均為黃色，B項(xiàng)錯(cuò)誤；二者的溶液中分別加入澄清石灰水，均有CaCO3沉淀生成，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C3蘇打和小蘇打有著廣泛的應(yīng)用。試從反應(yīng)物用量角度說明在下列用途中選A(蘇打)還是B(小蘇打)，并說明原因。(1)做面條時(shí)防止面粉較長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存變酸味，常加入適量的面堿，選用_，因?yàn)開。(2)作為泡沫滅火器的藥品，選用_，因?yàn)開 _。(3)用于洗滌餐具及實(shí)驗(yàn)室的玻璃儀器等，選用_，因?yàn)開 _。(4)治療胃酸過多時(shí)，選用_，因?yàn)開 _。(提示：二者水溶液均顯堿性，且蘇打的堿性強(qiáng))解析由兩者的性質(zhì)可知：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，中和等量酸時(shí)消耗蘇打的質(zhì)量相對(duì)?。划a(chǎn)生等量CO2時(shí)消耗小蘇打少；而作洗滌劑和中和胃酸時(shí)均利用其堿性，蘇打堿性強(qiáng)，洗滌效果好，但堿性太強(qiáng)，不利于健康，故治療胃酸過多應(yīng)使用小蘇打。答案(1)A中和等量的H，Na2CO3比NaHCO3的用量少(質(zhì)量比為5384)(2)B產(chǎn)生等量的CO2時(shí)，NaHCO3比Na2CO3的用量少(質(zhì)量比為84106)，且產(chǎn)生CO2的速率快(3)ANa2CO3堿性強(qiáng)，洗滌效果好(4)B要適量中和部分胃酸，若用蘇打，堿性太強(qiáng)，腐蝕性強(qiáng)，不利于人體的健康考查點(diǎn)三氨堿法4純堿是一種重要的化工原料。目前制堿工業(yè)主要有“氨堿法”和“聯(lián)合制堿法”兩種工藝。下列說法不正確的是 ()。A“聯(lián)合制堿法”和“氨堿法”的化學(xué)反應(yīng)原理中都有下列化學(xué)反應(yīng)NH3CO2NaClH2O=NaHCO3NH4Cl2NaHCO3Na2CO3H2OCO2B“聯(lián)合制堿法”生產(chǎn)中有氨的循環(huán)利用工藝C“氨堿法”生產(chǎn)中有氨的循環(huán)利用工藝D“聯(lián)合制堿法”和“氨堿法”都有一定的局限性解析“氨堿法”將NH4Cl和Ca(OH)2再反應(yīng)，使NH3循環(huán)利用；“聯(lián)合制堿法”是制得純堿和副產(chǎn)品氯化銨。答案B5工業(yè)上常用氨堿法制取碳酸鈉(將氨氣和二氧化碳先后通入飽和食鹽水而析出小蘇打，再經(jīng)過濾、焙燒而得到純堿)，但卻不能用氨堿法制碳酸鉀，這是因?yàn)樵谌芤褐?()。AKHCO3溶解度較大BKHCO3溶解度較小CK2CO3溶解度較大DK2CO3溶解度較小解析氨堿法制取Na2CO3的原理是，在精制的食鹽水中分別通入NH3、CO2，由于NaHCO3溶解度不大，當(dāng)Na、HCO3濃度較大時(shí)便析出NaHCO3晶體，將過濾得到的NaHCO3煅燒得Na2CO3，由于KHCO3溶解度較大，無法從溶液中析出，故無法利用其分解制取K2CO3。答案A6純堿是一種重要的化工原料。目前制堿工業(yè)主要有“氨堿法”和“聯(lián)合制堿法”兩種工藝。請(qǐng)按要求回答問題：(1)“氨堿法”產(chǎn)生大量CaCl2廢棄物，請(qǐng)寫出該工藝中產(chǎn)生CaCl2的化學(xué)方程式：_。(2)寫出“聯(lián)合制堿法”有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_ _。(3)CO2是制堿工業(yè)的重要原料，“聯(lián)合制堿法”與“氨堿法”中CO2的來源有何不同？_。(4)綠色化學(xué)的重要原則之一是提高反應(yīng)的原子利用率。根據(jù)“聯(lián)合制堿法”總反應(yīng)列出計(jì)算原子利用率的表達(dá)式：原子利用率(%)_。解析氨堿法的原料：氯化鈉、碳酸鈣(或二氧化碳)及氨。工藝流程：CaCO3CaOCO2CO2NH3H2O=NH4HCO3，NaClNH4HCO3=NaHCO3NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，CaOH2O=Ca(OH)2，產(chǎn)生CaCl2的反應(yīng)：Ca(OH)22NH4ClCaCl22NH32H2O，該反應(yīng)的CaCl2中的Cl來源于NaCl，Ca2來源于CaCO3，產(chǎn)生無用的CaCl2，降低了NaCl的利用率。聯(lián)合制堿法：NH3和CO2來源于合成氨廠工藝流程：NH3CO2H2O=NH4HCO3，NaClNH4HCO3=NaHCO3NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3H2OCO2。依據(jù)總反應(yīng)：2NaClCO2H2O2NH3=Na2CO32NH4Cl可得：原子利用率100%49.77%。答案(1)2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O(2)NH3CO2H2O=NH4HCO3NaClNH4HCO3=NaHCO3NH4Cl2NaHCO3Na2CO3H2OCO2(3)“聯(lián)合制堿法”中的CO2來源于合成氨廠，“氨堿法”中的CO2來源于煅燒石灰石(4)100%49.77%7工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如下：完成下列填空：(1)粗鹽水加入沉淀劑A、B除雜質(zhì)(沉淀劑A來源于石灰窯廠)，寫出A、B的化學(xué)式。A_B_。(2)實(shí)驗(yàn)室提純粗鹽的實(shí)驗(yàn)操作依次為：取樣、_、沉淀、_、_、冷卻結(jié)晶、_、烘干。(3)工業(yè)生產(chǎn)純堿工藝流程中，碳酸化時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象是_。碳酸化時(shí)沒有析出碳酸鈉晶體，其原因是_(4)碳酸化后過濾，濾液D最主要的成分是_(填寫化學(xué)式)，檢驗(yàn)這一成分的陰離子的具體方法是：_。(5)氨堿法流程中氨是循環(huán)使用的，為此，濾液D加入石灰水產(chǎn)生氨。加石灰水后所發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為：_。(6)產(chǎn)品純堿中含有碳酸氫鈉。如果用加熱分解的方法測(cè)定純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可表示為：_(注明你的表達(dá)式中所用的有關(guān)符號(hào)的含義)。解析(1)根據(jù)沉淀劑A的來源，可知A可能是CaO或Ca(OH)2。B的作用是用來除去加入過量的沉淀劑，為不引入新的雜質(zhì)則選用Na2CO3。(2)考查考生對(duì)粗鹽提純的基本技能操作：取樣溶解沉淀過濾蒸發(fā)冷卻結(jié)晶過濾烘干。(3)氨化后的氯化鈉溶液中通入CO2酸化，因在氨的作用下會(huì)產(chǎn)生碳酸氫鈉：NaClNH3H2OCO2=NaHCO3NH4Cl，由于NaHCO3的溶解度較小，從溶液中析出。(4)濾液中含有NH4Cl，Cl的檢驗(yàn)通常是用HNO3酸化的AgNO3溶液，若能產(chǎn)生白色沉淀，即可證明Cl的存在。(5)離子方程式是NH4NH3H2O。(6)設(shè)樣品質(zhì)量為m1，加熱后固體質(zhì)量為m2。2NaHCO3Na2CO3CO2H2Om168 62x m1m2x則NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：(NaHCO3)。答案(1)Ca(OH)2或CaONa2CO3(2)溶解過濾蒸發(fā)過濾(3)有晶體析出(或出現(xiàn)渾濁)碳酸鈉溶解度比碳酸氫鈉大(4)NH4Cl取少量試樣，加硝酸酸化，加硝酸銀溶液有白色沉淀，該陰離子是氯離子(5)NH4OHNH3H2O(6)w(NaHCO3)(m1表示反應(yīng)前樣品質(zhì)量，m2表示加熱后固體的質(zhì)量)考查點(diǎn)四聯(lián)合制堿法8屬于聯(lián)合制堿法優(yōu)點(diǎn)的是 ()。A氨和二氧化碳由合成氨廠提供B母液可回收氯化銨C氯化鈉的利用率達(dá)90%以上D以上全是解析聯(lián)合制堿反應(yīng)為：NaClH2ONH3CO2=NaHCO3NH4Cl，合成氨廠為制備原料H2，同時(shí)得副產(chǎn)物CO2：COH2O(g)CO2H2，故A對(duì)；由聯(lián)合制堿反應(yīng)得B對(duì)，C項(xiàng)則考查了教材中的數(shù)據(jù)。答案D9反應(yīng)NaClCO2NH3H2O=NaHCO3NH4Cl是著名的“侯氏制堿法”的重要反應(yīng)。下面是4位同學(xué)對(duì)該反應(yīng)涉及的有關(guān)知識(shí)發(fā)表的部分見解。其中不正確的是 ()。解析析出NaHCO3后的溶液為NaHCO3的飽和溶液。答案C10侯氏制堿法的步驟如下圖：試回答下列問題：(1)若上述的懸濁液是NaHCO3和NH4Cl的混合液，則和的總反應(yīng)為_。(2)由這一反應(yīng)可知NaCl比NaHCO3溶解度_。(3)的操作叫_。(4)的操作叫_。解析(1)從生成物是NaHCO3和NH4Cl兩種物質(zhì)不難寫出、的總反應(yīng)式：NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl。(2)顯然溶解度NaClNaHCO3，所以在NaCl的飽和溶液中才會(huì)析出NaHCO3。(3)把不溶晶體與液體分離的方法稱為過濾。(4)操作是對(duì)NaHCO3進(jìn)行加熱，使其分解，同時(shí)使揮發(fā)性物質(zhì)氣化而除去答案(1)NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl(2)大(3)過濾(4)灼燒11下圖表示的是侯氏制堿法工藝流程示意圖。請(qǐng)回答：(1)母液中所溶解的主要物質(zhì)是_(寫物質(zhì)的化學(xué)式)。母液中含有低濃度的Na2CO3，主要原因是_ _。(2)向母液中通入氣體時(shí)要先通氨氣后通二氧化碳?xì)怏w，主要原因是_。(3)母液和母液中都通入NH3。NH3的主要來源是_；母液中通入NH3的主要目的是_；母液中通入NH3的主要目的是_。(4)工藝流程的“煅燒純堿”處，可設(shè)計(jì)_的循環(huán)。答案(1)NaCl、NaHCO3和NH4ClHCO3 電離出CO32(2)NH3在NaCl溶液中溶解度很大，CO2在氨化的溶液中溶解度大，先通NH3后通CO2可形成高濃度的HCO3。若先通CO2再通NH3，由于CO2在NaCl溶液中溶解度很小，盡管NH3在碳酸化的溶液中溶解度大，也不能形成高濃度的HCO3(3)合成氨廠增大NH4的濃度，促進(jìn)NH4Cl結(jié)晶析出增大OH的濃度，促進(jìn)CO2的溶解，增大HCO3的濃度(4)二氧化碳(或CO2)