2023年中考化学一轮化学重难点复习——氨碱法制取纯碱与侯氏制碱法

化学重难点训练

1氨碱法制纯碱及侯氏制碱法

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

1、氨碱法和侯氏制碱法的生产流程图如下，试回答下列问题。

 (1)请把图中的数字用具体的化学式表示：

①_________、②_________、③_________、④_________。
(2)“氨碱法”产生大量的 废弃物，请写出该工艺中产生的化学方程式：_______________________________；“侯氏制碱法”中，在母液中通入③的目的是______________________________________。
(3) 是制碱工业的重要原料，“侯氏制碱法”与“氨碱法”中 的来源有何不同：________________________________________。

2、图表示的是侯氏制碱法工艺流程示意图。

 请回答：

(1)母液Ⅱ中所溶解的主要物质是________(写物质的化学式)。

(2)向母液Ⅱ中通入气体时要先通氨气后通二氧化碳气体，主要原因是_________

(3)母液Ⅰ和母液Ⅱ中都通入NH3。回答下列问题：

①NH3的主要来源是______________________________；

②母液Ⅰ中通入NH3的主要目的是___________________________________；

③母液Ⅱ中通入NH3的主要目的是_____________________________________。

(4)工艺流程的“煅烧→纯碱”处，可设计_________________________的循环。

3．1921年，侯德榜先生放弃美国优厚待遇，毅然回国，经过探索和研究发明了制碱与制氨结合起来的联合制碱法（又称侯氏制碱法），为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出的贡献。侯氏制碱法工艺流程如图1：

【查阅资料】

A 利用物质溶解度的差异可将溶解度小的物质从饱和溶液中析出，有关物质溶解度曲线如图2。

B 煅烧炉中发生的反应为：。

C Ag2CO3不溶于水，AgCl是既不溶于水也不溶于酸的白色物质，HNO3是一种强酸。

请分析解决下列问题：

（1）结合工艺流程，将提取副产品后的母液（含NaCl）变成饱和食盐水，最合理的做法是_______________________________。

（2）沉淀池中发生的主要反应用化学方程式表示为：，物质R可用化学式________________表示，该物质可用作氮肥。

（3）上述流程中可循环利用的物质除NaCl溶液外，还有________________（用化学式表示）。

（4）检验产品Na2CO3中是否含有NaCl有多种方法，你采用的方法是：用试管取少量样品加水溶解，____________________________________（请把你的方法补充完整）。

4．1921年，正在美国留学的侯德榜先生为了发展我国的民族工业毅然回国，在当时艰苦的条件下，成功摸索和改进了西方的制碱方法，发明了联合制碱法（又称侯氏制碱法），其主要制备流程如下

(1)上述流程中氨气可用氢气和氮气合成，工业上获得氮气的方法________________。

(2)操作①的名称_______________________________。

(3)写出反应Ⅰ的化学方程式_______________________________。

(4)写出工业上用纯碱制烧碱的化学方程式_______________________________。

5．某化工公司用硫酸钙（CaSO4）、NH3、H2O、CO2制备化肥硫酸铵[（NH4）2SO4]，其工艺流程如下：

已知：NH3是一种极易溶于水且能与水反应的气体；2NH3+H2O+CO2═（NH4）2CO3。

请回答下列问题：

(1)（NH4）2SO4是一种 ____________________（填“氮肥”“磷肥”“钾肥”或“复合肥”）。

(2)第③步的操作中，要用到的玻璃仪器有漏斗、____________________等。

(3)第⑤步的化学方程式为 ______________________________。

(4)上述流程中，能循环使用的物质是 ______________________________。

(5)长期施用硫酸铵化肥，会使土壤酸化、板结，不利于农作物生长，我们可以将适量的 ______________________________加入土壤，以中和其酸性。

6．我国化学家侯德榜先生创立的联合制碱法，将碱厂与氨厂联合，既提高效益又减少污染，促进了世界制碱工业的发展。联合制碱法的模拟流程如图一所示。

三种盐的溶解度随温度变化的曲线如图二所示。吸氨碳化塔中温度控制在30℃～35℃，其中主要发生的反应是NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3+NH4Cl。

(1)氨厂的原料N2来自于空气。分离液态空气是利用空气中各成分的___________不同。

(2)通常状况下，NH3的溶解度远大于CO2的溶解度。为了提高产率，吸氨碳化塔中应该先通入的是________________（填“NH3”或“CO2”）。

(3)加热NaHCO3制得纯碱的化学方程式是__________________________。

(4)结合图二分析，吸氨碳化塔中析出NaHCO3固体的主要原因是___________（填序号）。

①溶剂质量减少；

②NaHCO3难溶于水；

③30℃～35℃时，NaCl、NaHCO3、NH4Cl的溶解度相比较，NaHCO3的溶解度最小，易达到饱和而析出

(5)氨厂生产的NH3溶于水后得到的氨水可以做________________肥（填化肥类别）。碱厂与氨厂联合后，用NH4Cl代替氨水做化肥，其优势是_______________（答一点即可）。

7．我国化学家侯德榜所创立的侯氏联合制碱法，既提高了原料利用率，又“变废为宝”，降低了生产成本，促进了世界制碱技术的发展。侯氏联合制碱法的部分工艺流程如下：

已知：①；②

(1)粗盐水中主要含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2三种可溶性杂质，工业上常用加入稍过量的_______________溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液及适量的盐酸等除杂、精制。

(2)Ⅱ中发生反应的化学方程式为_____________________。

(3)氯化铵属于化肥中的___________，不采用蒸发结晶的方法得到氯化铵晶体的原因是_________________________________________。

(4)该流程中可循环利用的物质是水、____________________。

8．海洋是一个巨大的资源宝库，可以从海水中制得粗盐，以粗盐水为原料综合利用的部分途径如下图所示：

(1)为除去粗盐水中的CaCl2、MgCl2和Na2SO4杂质，加入下列3种过量试剂的顺序依次可以是(填字母序号)；

A．Na2CO3、NaOH、BaCl2 B．BaCl2、Na2CO3、NaOH C．NaOH、BaCl2、Na2CO3

(2)按加入试剂的正确顺序，过滤后的滤液A中溶质有___________(填化学式)：

(3)写出生成碳酸氢钠的化学方程式________________________________；在该流程中，是先向饱和食盐水中通入过量的氨气，然后再通入过量的二氧化碳，先通入过量氨气的目的是______________________。

(4)若向分离出NaHCO3晶体后的母液B(含有NH4C1)中加入过量Ca(OH)2，则可获得一种可以循环使用的物质，其化学式是______________________。

9．海洋是巨大的资源宝库。“筑梦”学习小组模拟化工厂生产流程，利用海水制取纯碱和金属镁，设计方案如下图所示。请回答下列问题。

(1)流程Ⅰ为海水“晒盐”。由海水获得粗盐的结晶方法是____________。

(2)流程Ⅱ为粗盐精制。粗盐中通常含有泥沙等难溶性杂质和Ca2+、Mg2+、等可溶性杂质离子。为除去上述可溶性杂质离子，将粗盐溶解并依次加入下列试剂：过量氢氧化钠溶液→过量氯化钡溶液→a→适量稀盐酸。

①上述除杂过程中，a是____________。

②有同学认为，用一种试剂代替氢氧化钠和氯化钡两种试剂也能达成实验目的，该试剂是____________。

③加入稀盐酸之前应进行的操作是____________。

(3)流程Ⅲ为海水“制碱”。滤液A中碳酸氢钠是否饱和？__________（填“是”或“否”）；流程Ⅲ中循环利用的物质是____________（填写化学式）。

(4)流程Ⅳ为海水提镁。氢氧化镁和盐酸反应的化学方程式为___________。

参考答案：

1. (1) ； ；；
(2)2+ 2 ↑+ +2 增大的浓度，有利于晶体析出

(3)“侯氏制碱法”中的来源于合成氨工业的废气，而“氨碱法”中的 来源于石灰石的煅烧

2、(1)NaCl

   (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可形成高浓度的HCO3－。若先通CO2再通NH3，由于CO2在NaCl溶液中溶解度很小，尽管NH3在碳酸化的溶液中溶解度大，也不能形成高浓度的HCO3－

(3)①合成氨厂　

②增大NH4＋的浓度，促进NH4Cl结晶析出　

③增大OH－的浓度，促进CO2的溶解，增大HCO3－的浓度

(4)二氧化碳(或CO2)

3．     蒸发溶剂     NH4Cl     CO2     加入足量的稀硝酸，再滴加硝酸银溶液，如果产生白色沉淀，说明含有氯化钠，如果没有白色沉淀，说明不含有氯化钠

【详解】（1）氯化钠的溶解度受温度影响不大，使母液（含NaCl）变成饱和食盐水，最合理的做法是蒸发溶剂，故填：蒸发溶剂；

（2）化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有1个氮原子、5个氢原子、1个钠原子、1个氯原子、1个碳原子、3个氧原子，生成物中含有1个氢原子、1个钠原子、1个碳原子、3个氧原子，还少：1个氮原子、4个氢原子、1个氯原子，所以R的化学式为NH4Cl，故填：NH4Cl；

（3）循环利用的物质在前边的反应中属于反应物，到了后面的反应中成了生成物，可以拿回来再用，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以可循环利用的物质除NaCl溶液外，还有CO2，故填：CO2；

（4）检验碳酸钠中是否含有氯化钠，先用足量的硝酸除去碳酸钠，再滴加硝酸银检验氯化钠，具体的方法是用试管取少量样品加水溶解，加入足量的稀硝酸，再滴加硝酸银溶液，如果产生白色沉淀，说明含有氯化钠，如果没有白色沉淀，说明不含有氯化钠，故填：加入足量的稀硝酸，再滴加硝酸银溶液，如果产生白色沉淀，说明含有氯化钠，如果没有白色沉淀，说明不含有氯化钠。

4．(1)分离液态空气法

(2)过滤

(3)

(4)

【解析】（1）

空气是氮气的廉价来源，则工业上得到氮气的方法是分离液态空气法；

（2）

操作①后得到了固体和溶液，则其名称是过滤；

（3）

以饱和食盐水、NH3、CO2为原料制备NaHCO3的反应是氯化钠、氨气、二氧化碳和水反应生成晶体碳酸氢钠和氯化铵，反应的化学方程式为：；

（4）

纯碱是碳酸钠，烧碱是氢氧化钠，碳酸钠和氢氧化钙反应产生碳酸钙沉淀和氢氧化钠，方程式是：。

5．(1)氮肥

(2)烧杯、玻璃棒

(3)CaCO3CaO+CO2↑

(4)二氧化碳##CO2

(5)熟石灰

【解析】（1）（NH4）2SO4中含有N，则属于氮肥；

（2）步骤③为过滤，操作中用到的玻璃仪器为：漏斗、烧杯、玻璃棒；

（3）第⑤步中碳酸钙在高温下分解生成氧化钙与二氧化碳，化学反应方程式为：

CaCO3高温CaO+CO2↑；

（4）步骤⑤中碳酸钙分解产生二氧化碳，步骤②中需要加入二氧化碳，则二氧化碳可以循环利用；

（5）熟石灰是氢氧化钙的俗称，氢氧化钙呈碱性可以用来改良酸性土壤。

6．(1)沸点

(2)NH3

(3)

(4)③

(5)     氮     利用率高，减少污染

【解析】（1）分离液态空气是利用空气中各成分的沸点不同，沸点低的气体先逸出，由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧；

（2）NH3的溶解度远大于CO2的溶解度。为了提高产率，吸氨碳化塔中应该先通入的是NH3，有利于生成较多的碳酸氢钠；

（3）加热NaHCO3生成碳酸钠、水和二氧化碳，该反应方程式为：；

（4）结合图二分析，吸氨碳化塔中析出NaHCO3固体的主要原因是③30℃～35℃时，NaCl、NaHCO3、NH4Cl的溶解度相比较，NaHCO3的溶解度最小，易达到饱和而析出，故选③；

（5）氨厂生产的NH3溶于水后得到的氨水，含有氮元素，可以做氮肥。碱厂与氨厂联合后，用NH4Cl代替氨水做化肥，氨水不稳定，易挥发，其优势是利用率高减少污染。

7．(1)BaCl2##氯化钡

(2)CO2+NH3+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓

(3)     氮肥     氯化铵受热易分解

(4)二氧化碳##CO2

【详解】（1）硫酸钠能与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀与氯化钠，则在溶液中加入稍过量的氯化钡可以去除杂质硫酸钠；氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀与氯化钠，则在溶液中加入稍过量的氢氧化钠可以去除杂质氯化镁；碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀与氯化钠，则在溶液中加入稍过量的碳酸钠可以去除杂质氯化钙；

（2）根据流程图可知在饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳与氨气反应生成碳酸氢钠沉淀与氯化铵，结合质量守恒定律可以得出反应物还有水，则综合分析得出化学反应方程式为：CO2+NH3+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓

（3）氯化铵中含有N，则属于氮肥；根据题干信息可知氯化铵受热易分解，蒸发结晶需要加热，故不能用蒸发结晶的方式提纯氯化铵晶体；

（4）根据流程图可知碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水与二氧化碳，在步骤II中需要加入二氧化碳，则二氧化碳与水能循环利用。

8．(1)BC

(2)NaOH、Na2CO3、NaCl

(3)          使溶液显碱性，有利于吸收二氧化碳

(4)NH3

【详解】（1）加入氯化钡时能和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，从而除去硫酸钠，加入碳酸钠溶液时能和氯化钙、过量的氯化钡反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钡沉淀和氯化钠，从而除去氯化钙和过量的氯化钡，再加入氢氧化钠溶液能和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，得到滤液A后，调pH至中性，则为加入稀盐酸进行中和，目的是除去过量的碳酸钠和氢氧化钠。依次类推，则加入试剂的顺序为氯化钡溶液、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液或氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液都可以达到除去杂质的目的。故选择BC。

（2）按上题B选项加入试剂的顺序，得到的溶液中的溶质为反应生成的氯化钠，以及过量的碳酸钠和氢氧化钠。

（3）根据题目信息可知，在氯化钠溶液中加入氨气和二氧化碳生成碳酸氢钠，再根据第四问可知母液B为氯化铵溶液，则在氯化钠溶液中加入氨气和二氧化碳生成碳酸氢钠和氯化铵，化学方程式为；先通入过量氨气的目的是使溶液显碱性，有利于吸收二氧化碳。

（4）母液B(含有NH4C1)中加入过量Ca(OH)2，该反应生成氨气、氯化钙和水，题目信息中饱和食盐水和氨气、二氧化碳制取碳酸氢钠，则母液B与Ca(OH)2生成的氨气为可以循环使用的物质，化学式为NH3。

9．(1)蒸发结晶

(2)     碳酸钠溶液     氢氧化钡溶液     过滤

(3)     是     CO2

(4)

【解析】(1)流程Ⅰ为海水“晒盐”，将水分蒸发，得到粗盐，则由海水获得粗盐的结晶方法是蒸发结晶。

(2)①加入过量氢氧化钠溶液，可以除去Mg2+，加入过量氯化钡溶液，可以除去，再加入碳酸钠溶液，可以除去Ca2+及剩余的Ba2+及，最后加入稀盐酸，除去氢氧根离子和碳酸根离子，故上述除杂过程中，a是碳酸钠溶液。

②氢氧化钠除去Mg2+，氯化钡除去，氢氧化钡溶液中含有氢氧根离子和钡离子，可以除去Mg2+、，故用一种试剂代替氢氧化钠和氯化钡两种试剂也能达成实验目的，该试剂是氢氧化钡溶液。

③除杂生成的氢氧化镁、碳酸钙均和稀盐酸反应，则加入稀盐酸之前要将沉淀过滤掉，故加入稀盐酸之前应进行的操作是过滤。

(3)饱和食盐水和氨气和气体X生成碳酸氢钠的饱和溶液，由于有小苏打，说明碳酸氢钠溶液是饱和溶液，故滤液A中碳酸氢钠是饱和的；小苏打灼烧生成碳酸钠和二氧化碳，则气体X是二氧化碳，气体X参与碳酸氢钠溶液，故生成流程Ⅲ中循环利用的物质是二氧化碳，化学式为CO2。

(4)氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，则反应的化学方程式为。