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鲁科版高中化学选择性必修1第3章物质在水溶液中的行为微项目揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法课件
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这是一份鲁科版高中化学选择性必修1第3章物质在水溶液中的行为微项目揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法课件，共32页。
※微项目※ 揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法——化学平衡思想的创造性应用素 养 目 标1.通过认识制碱工业中复杂的多平衡体系,学会分析溶液中的微粒和平衡,理解平衡之间的相互影响,能根据实际需求选择调控平衡移动的方法,培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。2.通过了解工业制碱的原理,体会化学原理的巧妙应用,了解我国科学家对制碱工业作出的巨大贡献,培养科学态度与社会责任的化学核心素养。基础落实•必备知识全过关重难探究•能力素养全提升目录索引 基础落实•必备知识全过关必备知识1.纯碱是重要的基础化工原料,其产量和消费量通常作为衡量一个国家工业发展水平的指标。2.工业纯碱常用于制造玻璃、洗涤剂、建筑材料等。食用纯碱可用于食品工业,生产味精、作为食品添加剂等。3.历史上比较重要的制碱方法有路布兰法、索尔维法和侯氏制碱法。4.比利时工程师索尔维以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨为原料来制得纯碱和氯化钙。索尔维法中的关键反应为NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl。5.侯氏制碱法是我国化学工程专家侯德榜创立的。是将索尔维法和合成氨法两种工艺联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。【微思考】索尔维法制碱时为何先通氨气再通二氧化碳? 提示 二氧化碳在饱和食盐水中溶解度小,先通二氧化碳再通氨气,制得的碳酸氢钠量太少,不会析出。先通氨气形成氨盐水,再通二氧化碳能被大量吸收,有利于制得更多的碳酸氢钠。重难探究•能力素养全提升探究一 解读索尔维制碱法实验探究实验室模拟索尔维制碱法锥形瓶中装有碳酸钙粉末,分液漏斗中装有稀硫酸,试管中装有氨盐水,并滴有酚酞溶液。用冰水浴降低试管内的温度。打开分液漏斗,观察二氧化碳通入氨盐水的现象。模拟索尔维法的实验装置 1.写出锥形瓶中反应的化学方程式。能否用块状石灰石进行反应?能否将硫酸换为盐酸?提示CaCO3+H2SO4==CaSO4+CO2↑+H2O;不能用块状的石灰石,因为生成的硫酸钙微溶,附着在块状碳酸钙表面上会阻止反应继续进行,故选用粉末状碳酸钙。若将硫酸换为盐酸,挥发出的HCl会降低碳酸氢钠的产量,需要先通入饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中混有的氯化氢,再通入氨盐水进行反应。2.氨是怎样实现循环利用的? 3.烧杯内的试管中有什么现象?提示试管内溶液红色变浅,最后变为无色,然后溶液变浑浊,有固体析出。归纳拓展1.索尔维法(又称氨碱法)的原理以NaCl、NH3、CO2、H2O为反应物,在一定条件下在溶液中可析NaHCO3晶体,过滤、洗涤得到NaHCO3微小晶体,再煅烧制得纯碱产品:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。放出的二氧化碳气体可回收循环使用。含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热,所放出的氨气可回收循环使用,发生的化学反应有CaO+H2O==Ca(OH)2,2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O。2.索尔维法的优、缺点(1)优点。原料(食盐和石灰石)便宜;产品纯碱的纯度高;副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用;制造步骤简单,适合于大规模生产。(2)缺点。原料食盐的利用率低,且生成了在当时看来没有多大用途的氯化钙(CaCl2)。应用体验1.比利时人索尔维以NaCl、CO2、NH3、H2O为原料制得了纯净的Na2CO3,该法又称氨碱法,其主要生产流程如下:下列有关说法不正确的是( )A.从理论上看,循环生产时不需要再补充NH3B.从绿色化学原料充分利用的角度看,该方法有两个明显的缺陷是:氯化钠未能充分利用和产生CaCl2废弃物C.将NH4Cl作为一种化工产品,不再生产NH3来循环使用D.从理论上看,每再生产1 mol Na2CO3,再补充的物质及其物质的量分别是2 mol NaCl和1 mol CO2C解析 工业制碱的原理涉及反应:NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。索尔维法用生成的氯化铵制备氨气,将氯化铵进行了循环利用,所以从理论上讲,是不需要补充氨的。但是在生产过程中,NaCl母液被弃去,氯化铵制备氨气生成了无用的氯化钙,这两点是索尔维法的缺陷。根据反应关系及原子守恒,从理论上看再生产1 mol Na2CO3,需要补充的物质及其物质的量分别是2 mol NaCl和1 mol CO2。2.“索尔维制碱法”工艺流程如图所示: 请回答下列问题:(1)合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO和Fe2O3,若某α-Fe催化剂中FeO和Fe2O3的物质的量相等,则其中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为________。 (2)向饱和NaCl溶液中先通入________,效果更好。反应制得NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液的化学方程式为___________________________________。 (3)索尔维制碱法除了得到纯碱外,还会产生一种废渣________。侯氏制碱法在此工业上改进,不再使用CaCO3制备CO2,而是在制备NH3的过程中制得CO2,则侯氏制碱法在得到纯碱的同时还制得了________,此物质在农业上的用途是________。 1∶2 NH3 NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl CaCl2 NH4Cl 作氮肥 解析(1)FeO和Fe2O3的物质的量相等,则其中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2。(2)由于氨气极易溶于水,所以向饱和NaCl溶液中先通入氨气,效果更好。反应制得NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl。(3)根据原子守恒可知反应后还有氯化钙生成。根据方程式NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl可知侯氏制碱法在得到纯碱的同时还制得氯化铵。铵盐在农业上可作氮肥。探究二 体会侯氏制碱法的创新问题探究1.侯氏制碱法怎样降低溶液中 、Cl-的浓度?添加食盐的目的是什么?提示侯氏制碱法利用氯化铵溶解度随温度变化大的特点,通过降温,使氯化铵沉淀析出而脱离体系。添加食盐进行“盐析”,可使更多的氯化铵析出,同时补充母液中的Na+,有利于碳酸氢钠析出。2.原料二氧化碳的来源及反应原理是什么? 归纳拓展1.化学反应原理侯氏制碱法原理(又名联合制碱法)NH3+CO2+H2O==NH4HCO3NH4HCO3+NaCl==NaHCO3↓+NH4Cl(在反应中NaHCO3沉淀)总反应方程式为NaCl+CO2+H2O+NH3==NaHCO3↓+NH4Cl。生成的NaHCO3再加热分解可制取Na2CO3:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2循环使用)。 注意:先通入NH3而不是CO2,是因为CO2在NaCl溶液中的溶解度很小,而NH3在溶液中的溶解度大,先通入NH3使食盐水显碱性,能够吸收大量CO2气体,产生高浓度的 ,才能析出NaHCO3晶体。2.侯氏制碱法的优点保留了索尔维法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率有了很大提高; NH4Cl可作氮肥;可与合成氨工业联合生产,充分利用合成氨工业提供的氨气、二氧化碳等原料。应用体验1.“侯氏制碱法”是我国化工专家侯德榜为世界制碱工业作出的突出贡献。某实验小组模拟“侯氏制碱法”的工艺流程及实验装置(部分夹持装置省略)如下:下列叙述错误的是( )A.实验时先点燃装置①的酒精灯,过一段时间后再打开装置③中分液漏斗的旋塞B.装置②的干燥管中可盛放蘸稀硫酸的脱脂棉,作用是吸收多余的NH3C.向步骤Ⅰ所得滤液中通入氨气,加入细小的食盐颗粒并降温,可析出NH4ClD.用装置④加热碳酸氢钠可实现步骤Ⅱ的转化,所得CO2可循环使用D解析 因为氨气极易溶于水,而二氧化碳在水中溶解度非常小,所以应该先通入氨气,A项正确;过量氨气扩散到空气中会造成污染,所以要进行尾气吸收,2NH3+H2SO4== (NH4)2SO4,B项正确;过滤碳酸氢钠晶体后,母液中含有氯化铵,在母液中通入氨气可以增大溶液中铵根离子的浓度,再加食盐颗粒并降温可使NH4Cl以晶体的形式析出,C项正确;加热固体不可用烧杯,也实现不了二氧化碳循环利用,D项错误。2.下图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是( )A.由a通入CO2,然后由b通入NH3,c中放碱石灰B.由b通入NH3,然后由a通入CO2,c中放碱石灰C.由a通入NH3,然后由b通入CO2,c中放置蘸稀硫酸的脱脂棉D.由b通入CO2,然后由a通入NH3,c中放置蘸稀硫酸的脱脂棉C解析“侯氏制碱法”的原理是向饱和的NaCl溶液中先通入NH3,然后通入CO2,利用生成的碳酸氢钠溶解度小而析出。由于NH3在水中的溶解度大,所以先通NH3,但为了防倒吸,导管不能通入液面下,然后由b通入CO2,考虑NH3的尾气处理,所以选择放置蘸稀硫酸的脱脂棉,即C项正确。3.我国化学家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质,运用CO2+NH3+H2O+NaCl==NaHCO3↓+NH4Cl的反应原理制备纯碱。下面是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图:则下列叙述错误的是( )A.A气体是NH3,B气体是CO2B.第Ⅲ步得到的晶体是发酵粉的主要成分C.第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒D.第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶D解析由于氨气在水中的溶解度大,所以应该向氨水中加入足量的NaCl形成饱和溶液,由于在碱性环境中可以增大CO2的溶解度,再通入CO2气体,就可以增大CO2的溶解度,可形成更多的NaHCO3,当溶液饱和以后就形成沉淀而析出;若是在水中首先通入CO2,由于CO2在中性环境溶解度小,溶液中形成的NaHCO3少,则析出的晶体也少,所以A气体是NH3,B气体是CO2,A正确;第Ⅲ步得到的晶体是NaHCO3,是发酵粉的主要成分,B正确;第Ⅲ步过滤操作中用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒,C正确;第Ⅳ步操作的主要过程有洗涤、加热,D错误。4.下表是生活生产中常见的物质,表中列出了它们的(主要)成分: (1)请你对表中七种物质的主要成分进行分类(填编号):属于电解质的是______________,属于非电解质的是______________。 (2)过量②的水溶液与⑦反应的离子方程式为_____________________________________________________。 ②③④⑦ ①⑥ (3)已知用金属钠制取氧化钠,可有多种方法:①4Na+O2==2Na2O ②4Na+CO2 2Na2O+C ③2NaNO2+6Na 4Na2O+N2↑在上述三种方法中,最好的是__________,原因是__________________。 (4)在实验室模拟侯氏制碱法制备碳酸钠:一定温度下,往一定量饱和NaCl溶液中通入氨气达到饱和后,再不断通入CO2,一段时间后,出现沉淀,过滤得到NaHCO3晶体。该过程的化学方程式为____________________________________________。 ③ 生成的N2会保护Na2O不被氧化为Na2O2,且生成物杂质少NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl ①BC段变化原因可能是_______________________________________; ②CD段变化原因可能是_______________________________________。(5)在化学课上老师向NaOH溶液中通入CO2后无明显现象,那我们如何通过实验证明CO2与NaOH发生了反应呢?某化学小组同学将过量的干冰放入氢氧化钠溶液中,利用数字化传感器测定溶液pH的变化,如图所示,请用化学方程式回答下列问题:过量的二氧化碳与碳酸钠反应产生了碱性较弱的碳酸氢钠 二氧化碳与水反应产生了碳酸导致溶液pH小于7 解析(1)在水溶液或熔融状态下能导电的化合物是电解质;在水溶液或熔融状态下都不能导电的化合物是非电解质。①酒精的水溶液不导电,熔融状态也不导电,酒精是非电解质;②醋酸水溶液能导电,醋酸是电解质;③氢氧化钠的水溶液能导电,氢氧化钠是电解质;④NaCl的水溶液能导电,氯化钠是电解质;⑤Cu是单质,既不是电解质也不是非电解质;⑥SO2自身不能发生电离,是非电解质;⑦Na2CO3的水溶液能导电,碳酸钠是电解质;所以属于电解质的是②③④⑦,属于非电解质的是①⑥。(3)Na与O2反应可能生成Na2O2;Na与CO2反应的产物可能有Na2CO3;N2能保护Na2O不被氧化;反应③生成的N2会保护Na2O不被氧化为Na2O2,生成物杂质少,所以制备Na2O用反应③最好。(4)氯化钠、氨气、二氧化碳、水反应生成氯化铵和碳酸氢钠沉淀,反应的化学方程式是NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl。5.我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,探索出了一种生产纯碱的方法,其生产流程可简要表示如下: (1)上述生产纯碱的方法称_________________________,副产品的一种用途为____________________。(2)沉淀池中发生反应的化学方程式是____________________________。 侯氏制碱法(或联合制碱法) 用作农作物的化肥 NH3+CO2+H2O+NaCl==NaHCO3↓+NH4Cl (3)写出上述流程中X物质的分子式为______________。 (4)使原料氯化钠的利用率提高到90%以上,主要是设计了循环__________ (填上述流程中的编号)过程,从沉淀池中得到沉淀的操作是_______。 (5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加_________________________。 (6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有_______。 a.增大 的浓度,使NH4Cl更多地析出b.使NaHCO3更多地析出c.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出NH4Cl的纯度CO2 Ⅰ过滤 硝酸酸化的硝酸银溶液 ac
※微项目※ 揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法——化学平衡思想的创造性应用素 养 目 标1.通过认识制碱工业中复杂的多平衡体系,学会分析溶液中的微粒和平衡,理解平衡之间的相互影响,能根据实际需求选择调控平衡移动的方法,培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。2.通过了解工业制碱的原理,体会化学原理的巧妙应用,了解我国科学家对制碱工业作出的巨大贡献,培养科学态度与社会责任的化学核心素养。基础落实•必备知识全过关重难探究•能力素养全提升目录索引 基础落实•必备知识全过关必备知识1.纯碱是重要的基础化工原料,其产量和消费量通常作为衡量一个国家工业发展水平的指标。2.工业纯碱常用于制造玻璃、洗涤剂、建筑材料等。食用纯碱可用于食品工业,生产味精、作为食品添加剂等。3.历史上比较重要的制碱方法有路布兰法、索尔维法和侯氏制碱法。4.比利时工程师索尔维以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨为原料来制得纯碱和氯化钙。索尔维法中的关键反应为NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl。5.侯氏制碱法是我国化学工程专家侯德榜创立的。是将索尔维法和合成氨法两种工艺联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。【微思考】索尔维法制碱时为何先通氨气再通二氧化碳? 提示 二氧化碳在饱和食盐水中溶解度小,先通二氧化碳再通氨气,制得的碳酸氢钠量太少,不会析出。先通氨气形成氨盐水,再通二氧化碳能被大量吸收,有利于制得更多的碳酸氢钠。重难探究•能力素养全提升探究一 解读索尔维制碱法实验探究实验室模拟索尔维制碱法锥形瓶中装有碳酸钙粉末,分液漏斗中装有稀硫酸,试管中装有氨盐水,并滴有酚酞溶液。用冰水浴降低试管内的温度。打开分液漏斗,观察二氧化碳通入氨盐水的现象。模拟索尔维法的实验装置 1.写出锥形瓶中反应的化学方程式。能否用块状石灰石进行反应?能否将硫酸换为盐酸?提示CaCO3+H2SO4==CaSO4+CO2↑+H2O;不能用块状的石灰石,因为生成的硫酸钙微溶,附着在块状碳酸钙表面上会阻止反应继续进行,故选用粉末状碳酸钙。若将硫酸换为盐酸,挥发出的HCl会降低碳酸氢钠的产量,需要先通入饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中混有的氯化氢,再通入氨盐水进行反应。2.氨是怎样实现循环利用的? 3.烧杯内的试管中有什么现象?提示试管内溶液红色变浅,最后变为无色,然后溶液变浑浊,有固体析出。归纳拓展1.索尔维法(又称氨碱法)的原理以NaCl、NH3、CO2、H2O为反应物,在一定条件下在溶液中可析NaHCO3晶体,过滤、洗涤得到NaHCO3微小晶体,再煅烧制得纯碱产品:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。放出的二氧化碳气体可回收循环使用。含有氯化铵的滤液与石灰乳[Ca(OH)2]混合加热,所放出的氨气可回收循环使用,发生的化学反应有CaO+H2O==Ca(OH)2,2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O。2.索尔维法的优、缺点(1)优点。原料(食盐和石灰石)便宜;产品纯碱的纯度高;副产品氨和二氧化碳都可以回收循环使用;制造步骤简单,适合于大规模生产。(2)缺点。原料食盐的利用率低,且生成了在当时看来没有多大用途的氯化钙(CaCl2)。应用体验1.比利时人索尔维以NaCl、CO2、NH3、H2O为原料制得了纯净的Na2CO3,该法又称氨碱法,其主要生产流程如下:下列有关说法不正确的是( )A.从理论上看,循环生产时不需要再补充NH3B.从绿色化学原料充分利用的角度看,该方法有两个明显的缺陷是:氯化钠未能充分利用和产生CaCl2废弃物C.将NH4Cl作为一种化工产品,不再生产NH3来循环使用D.从理论上看,每再生产1 mol Na2CO3,再补充的物质及其物质的量分别是2 mol NaCl和1 mol CO2C解析 工业制碱的原理涉及反应:NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。索尔维法用生成的氯化铵制备氨气,将氯化铵进行了循环利用,所以从理论上讲,是不需要补充氨的。但是在生产过程中,NaCl母液被弃去,氯化铵制备氨气生成了无用的氯化钙,这两点是索尔维法的缺陷。根据反应关系及原子守恒,从理论上看再生产1 mol Na2CO3,需要补充的物质及其物质的量分别是2 mol NaCl和1 mol CO2。2.“索尔维制碱法”工艺流程如图所示: 请回答下列问题:(1)合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO和Fe2O3,若某α-Fe催化剂中FeO和Fe2O3的物质的量相等,则其中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为________。 (2)向饱和NaCl溶液中先通入________,效果更好。反应制得NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液的化学方程式为___________________________________。 (3)索尔维制碱法除了得到纯碱外,还会产生一种废渣________。侯氏制碱法在此工业上改进,不再使用CaCO3制备CO2,而是在制备NH3的过程中制得CO2,则侯氏制碱法在得到纯碱的同时还制得了________,此物质在农业上的用途是________。 1∶2 NH3 NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl CaCl2 NH4Cl 作氮肥 解析(1)FeO和Fe2O3的物质的量相等,则其中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1∶2。(2)由于氨气极易溶于水,所以向饱和NaCl溶液中先通入氨气,效果更好。反应制得NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl。(3)根据原子守恒可知反应后还有氯化钙生成。根据方程式NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl可知侯氏制碱法在得到纯碱的同时还制得氯化铵。铵盐在农业上可作氮肥。探究二 体会侯氏制碱法的创新问题探究1.侯氏制碱法怎样降低溶液中 、Cl-的浓度?添加食盐的目的是什么?提示侯氏制碱法利用氯化铵溶解度随温度变化大的特点,通过降温,使氯化铵沉淀析出而脱离体系。添加食盐进行“盐析”,可使更多的氯化铵析出,同时补充母液中的Na+,有利于碳酸氢钠析出。2.原料二氧化碳的来源及反应原理是什么? 归纳拓展1.化学反应原理侯氏制碱法原理(又名联合制碱法)NH3+CO2+H2O==NH4HCO3NH4HCO3+NaCl==NaHCO3↓+NH4Cl(在反应中NaHCO3沉淀)总反应方程式为NaCl+CO2+H2O+NH3==NaHCO3↓+NH4Cl。生成的NaHCO3再加热分解可制取Na2CO3:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑(CO2循环使用)。 注意:先通入NH3而不是CO2,是因为CO2在NaCl溶液中的溶解度很小,而NH3在溶液中的溶解度大,先通入NH3使食盐水显碱性,能够吸收大量CO2气体,产生高浓度的 ,才能析出NaHCO3晶体。2.侯氏制碱法的优点保留了索尔维法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率有了很大提高; NH4Cl可作氮肥;可与合成氨工业联合生产,充分利用合成氨工业提供的氨气、二氧化碳等原料。应用体验1.“侯氏制碱法”是我国化工专家侯德榜为世界制碱工业作出的突出贡献。某实验小组模拟“侯氏制碱法”的工艺流程及实验装置(部分夹持装置省略)如下:下列叙述错误的是( )A.实验时先点燃装置①的酒精灯,过一段时间后再打开装置③中分液漏斗的旋塞B.装置②的干燥管中可盛放蘸稀硫酸的脱脂棉,作用是吸收多余的NH3C.向步骤Ⅰ所得滤液中通入氨气,加入细小的食盐颗粒并降温,可析出NH4ClD.用装置④加热碳酸氢钠可实现步骤Ⅱ的转化,所得CO2可循环使用D解析 因为氨气极易溶于水,而二氧化碳在水中溶解度非常小,所以应该先通入氨气,A项正确;过量氨气扩散到空气中会造成污染,所以要进行尾气吸收,2NH3+H2SO4== (NH4)2SO4,B项正确;过滤碳酸氢钠晶体后,母液中含有氯化铵,在母液中通入氨气可以增大溶液中铵根离子的浓度,再加食盐颗粒并降温可使NH4Cl以晶体的形式析出,C项正确;加热固体不可用烧杯,也实现不了二氧化碳循环利用,D项错误。2.下图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是( )A.由a通入CO2,然后由b通入NH3,c中放碱石灰B.由b通入NH3,然后由a通入CO2,c中放碱石灰C.由a通入NH3,然后由b通入CO2,c中放置蘸稀硫酸的脱脂棉D.由b通入CO2,然后由a通入NH3,c中放置蘸稀硫酸的脱脂棉C解析“侯氏制碱法”的原理是向饱和的NaCl溶液中先通入NH3,然后通入CO2,利用生成的碳酸氢钠溶解度小而析出。由于NH3在水中的溶解度大,所以先通NH3,但为了防倒吸,导管不能通入液面下,然后由b通入CO2,考虑NH3的尾气处理,所以选择放置蘸稀硫酸的脱脂棉,即C项正确。3.我国化学家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质,运用CO2+NH3+H2O+NaCl==NaHCO3↓+NH4Cl的反应原理制备纯碱。下面是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图:则下列叙述错误的是( )A.A气体是NH3,B气体是CO2B.第Ⅲ步得到的晶体是发酵粉的主要成分C.第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒D.第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶D解析由于氨气在水中的溶解度大,所以应该向氨水中加入足量的NaCl形成饱和溶液,由于在碱性环境中可以增大CO2的溶解度,再通入CO2气体,就可以增大CO2的溶解度,可形成更多的NaHCO3,当溶液饱和以后就形成沉淀而析出;若是在水中首先通入CO2,由于CO2在中性环境溶解度小,溶液中形成的NaHCO3少,则析出的晶体也少,所以A气体是NH3,B气体是CO2,A正确;第Ⅲ步得到的晶体是NaHCO3,是发酵粉的主要成分,B正确;第Ⅲ步过滤操作中用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒,C正确;第Ⅳ步操作的主要过程有洗涤、加热,D错误。4.下表是生活生产中常见的物质,表中列出了它们的(主要)成分: (1)请你对表中七种物质的主要成分进行分类(填编号):属于电解质的是______________,属于非电解质的是______________。 (2)过量②的水溶液与⑦反应的离子方程式为_____________________________________________________。 ②③④⑦ ①⑥ (3)已知用金属钠制取氧化钠,可有多种方法:①4Na+O2==2Na2O ②4Na+CO2 2Na2O+C ③2NaNO2+6Na 4Na2O+N2↑在上述三种方法中,最好的是__________,原因是__________________。 (4)在实验室模拟侯氏制碱法制备碳酸钠:一定温度下,往一定量饱和NaCl溶液中通入氨气达到饱和后,再不断通入CO2,一段时间后,出现沉淀,过滤得到NaHCO3晶体。该过程的化学方程式为____________________________________________。 ③ 生成的N2会保护Na2O不被氧化为Na2O2,且生成物杂质少NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl ①BC段变化原因可能是_______________________________________; ②CD段变化原因可能是_______________________________________。(5)在化学课上老师向NaOH溶液中通入CO2后无明显现象,那我们如何通过实验证明CO2与NaOH发生了反应呢?某化学小组同学将过量的干冰放入氢氧化钠溶液中,利用数字化传感器测定溶液pH的变化,如图所示,请用化学方程式回答下列问题:过量的二氧化碳与碳酸钠反应产生了碱性较弱的碳酸氢钠 二氧化碳与水反应产生了碳酸导致溶液pH小于7 解析(1)在水溶液或熔融状态下能导电的化合物是电解质;在水溶液或熔融状态下都不能导电的化合物是非电解质。①酒精的水溶液不导电,熔融状态也不导电,酒精是非电解质;②醋酸水溶液能导电,醋酸是电解质;③氢氧化钠的水溶液能导电,氢氧化钠是电解质;④NaCl的水溶液能导电,氯化钠是电解质;⑤Cu是单质,既不是电解质也不是非电解质;⑥SO2自身不能发生电离,是非电解质;⑦Na2CO3的水溶液能导电,碳酸钠是电解质;所以属于电解质的是②③④⑦,属于非电解质的是①⑥。(3)Na与O2反应可能生成Na2O2;Na与CO2反应的产物可能有Na2CO3;N2能保护Na2O不被氧化;反应③生成的N2会保护Na2O不被氧化为Na2O2,生成物杂质少,所以制备Na2O用反应③最好。(4)氯化钠、氨气、二氧化碳、水反应生成氯化铵和碳酸氢钠沉淀,反应的化学方程式是NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl。5.我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,探索出了一种生产纯碱的方法,其生产流程可简要表示如下: (1)上述生产纯碱的方法称_________________________,副产品的一种用途为____________________。(2)沉淀池中发生反应的化学方程式是____________________________。 侯氏制碱法(或联合制碱法) 用作农作物的化肥 NH3+CO2+H2O+NaCl==NaHCO3↓+NH4Cl (3)写出上述流程中X物质的分子式为______________。 (4)使原料氯化钠的利用率提高到90%以上,主要是设计了循环__________ (填上述流程中的编号)过程,从沉淀池中得到沉淀的操作是_______。 (5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加_________________________。 (6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有_______。 a.增大 的浓度,使NH4Cl更多地析出b.使NaHCO3更多地析出c.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出NH4Cl的纯度CO2 Ⅰ过滤 硝酸酸化的硝酸银溶液 ac
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