2019_2020学年高中化学第1单元走进化学工业课题3纯碱的生产课后达标检测新人教版选修2.doc

课题3纯碱的生产课后达标检测反应：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的饱和溶液解析：选C。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。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反应过程放热解析：选D。本题考查的是Na2CO3与CO2反应的知识，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。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解析：选D。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。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()温度/溶解度/g盐0102030NH4Cl29.433.337.241.1NH4HCO311.915.921.027.0NaHCO36.98.159.611.1NaCl35.735.836.036.4A.NH4ClBNH4HCO3CNaHCO3 DNaCl解析：选C。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。下列物质的用途中不正确的是()A碳酸氢钠：制糕点B小苏打：发酵粉主要成分C过氧化钠：制O2D烧碱：治疗胃酸解析：选D。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。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氢氧化钠解析：选B。加入BaCl2会使SO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。关于NaHCO3的性质，下列说法正确的是()A和酸反应放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少B相同物质的量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，NaHCO3放出的CO2量多C热稳定性比Na2CO3大DNaHCO3只能和酸作用不能和碱作用解析：选A。A项中生成等量的CO2时，消耗的酸Na2CO3多，A正确；B项二者放出CO2的量相等，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。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解析：选B。A项Na2CO3比NaHCO3的溶解度大；C项因果关系不对；D项制取Na2CO3的过程不涉及氧化还原反应。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0.6 mol/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()A2.12 g B3.18 gC4.22 g D5.28 g解析：选B。由题意知：钠离子的物质的量为：n(Na)0.6 molL10.1 L0.06 mol，加热后的产物为Na2CO3，故其质量为：106 g/mol3.18 g。工业生产纯碱的工艺流程图如下： 完成下列填空：(1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂)，写出A、B的化学式。A_，B_。(2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、_、沉淀、_、_、冷却结晶、_、烘干。(3)工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是_。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体。其原因是_。(4)碳酸化后过滤，滤液D最主要的成分是_(填写化学式)。检验这一成分的阴离子的具体方法是：_。(5)氯碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：_。滤液D加石灰水前先要加热，原因是_。(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：_。解析：(1)粗盐中含Ca2、Mg2，加入石灰乳或CaO可除去Mg2，再加入Na2CO3除去Ca2，因此A为Ca(OH)2或CaO，B为Na2CO3。(3)碳酸化即向氨的饱和NaCl溶液中通入过量CO2，可析出NaHCO3晶体。反应中由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，因此不会析出Na2CO3晶体。(4)过滤除去NaHCO3，滤液D的主要成分为NH4Cl，要检验Cl应选用AgNO3溶液和稀硝酸。(5)NH4Cl溶液与石灰水的反应为：NHOH=NH3H2O。(6)样品质量m1加热后剩余固体质量为m2，则设样品中NaHCO3质量为m。2NaHCO3Na2CO3H2OCO2m168106 62mm1m2则m(m1m2)w(NaHCO3)。答案：(1)Ca(OH)2或CaONa2CO3(2)溶解过滤蒸发过滤(3)有晶体析出(或出现浑浊)碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大(4)NH4Cl取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子(5)NHOH=NH3H2O防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀(6)w(NaHCO3)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=NaHCO3NH4Cl2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(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(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_。(3)请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：_。解析：(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。答案：(1)c(2)()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()aNH3bCO2()增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率(3)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)- 6 -