精修版高中化學(xué)魯教版選修2學(xué)業(yè)分層測評：主題2 海水資源 工業(yè)制堿6 Word版含解析

精品資料學(xué)業(yè)分層測評(六)(建議用時：45分鐘)學(xué)業(yè)達標(biāo)1侯氏制堿法中的堿是指下列的()ANaOHBK2CO3CNa2CO3DNaHCO3【解析】侯氏制堿法制備的是Na2CO3，俗稱純堿。【答案】C2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，這是因為在溶液中()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：在精制的食鹽水中先后通入NH3、CO2，由于NaHCO3溶解度不大，當(dāng)Na、HCO濃度較大時便析出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?！敬鸢浮緼3下表所列為四種可溶性鹽在30 的溶解度(g/100 g H2O)：鹽NaClNaHCO3Na2CO3(NH4)2CO3溶解度36.512.130.027.0若在30 的飽和食鹽水中通入氨氣至飽和后，再通入二氧化碳就會有晶體析出，試參考表中的數(shù)據(jù)，推測析出的晶體是下列的哪一種()ANaClBNaHCO3CNa2CO3D(NH4)2CO3【答案】B4下列關(guān)于NaHCO3的敘述，不正確的是()A它是一種白色粉末，相同溫度下溶解度小于Na2CO3B加熱至200 左右，可完全分解，利用這種性質(zhì)，可由NaHCO3制取純堿C與Na2CO3相似，當(dāng)質(zhì)量相同，分別跟足量鹽酸反應(yīng)后，NaHCO3可得到較多的二氧化碳D其晶體的化學(xué)式為NaHCO3·10H2O，在空氣中會風(fēng)化【解析】Na2CO3·10H2O在干燥的空氣中容易風(fēng)化，沒有NaHCO3·10H2O這種物質(zhì)?！敬鸢浮緿5在制小蘇打(NaClCO2NH3H2O=NaHCO3NH4Cl)的操作中，應(yīng)在飽和食鹽水中() 【導(dǎo)學(xué)號：28920027】A先通入CO2，達到飽和后再通入NH3B先通入NH3，達到飽和后再通入CO2CCO2和NH3同時通入D以上三種方法都行【解析】CO2在NaCl溶液中溶解度小，先通NH3溶液呈堿性，能溶解大量的CO2，生成大量的HCO，從而析出大量的NaHCO3晶體?！敬鸢浮緽6與氨堿法比較，下列關(guān)于聯(lián)合制堿法優(yōu)點的判斷中不正確的是()A提高了原料的原子利用率B降低了生產(chǎn)成本C減少了環(huán)境污染D減輕了對設(shè)備的腐蝕【解析】聯(lián)合制堿法把氯化銨和純堿兩種產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn)，提高了食鹽利用率，縮短了生產(chǎn)流程，減少了對環(huán)境污染。【答案】D7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)的說法正確的是()A分別用炒鍋加熱兩種樣品，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先將兩種樣品配成溶液，分別加入石灰水，無白色沉淀生成的是小蘇打【解析】2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，分解后仍有殘留物，A項錯誤。Na2CO3和NaHCO3都能發(fā)生焰色反應(yīng)，使火焰顯黃色，B項錯誤。Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH，NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3NaOHH2O，二者與石灰水反應(yīng)都有白色沉淀生成，D項錯誤。Na2CO3與醋酸反應(yīng)分兩步進行，產(chǎn)生氣泡的速率慢?！敬鸢浮緾8侯氏制堿法是純堿工業(yè)中一種重要的生產(chǎn)方法。但是，侯氏制堿法也存在著一定的局限性。例如，有時在某些國家和地區(qū)會出現(xiàn)氯化銨產(chǎn)品供過于求的現(xiàn)象。下列關(guān)于將氯化銨進行處理的方法中，正確的是()A在地下深埋B投入大海的深水處C加工成農(nóng)作物的復(fù)合肥D用氫氧化鈉將氯化銨轉(zhuǎn)化為氨和氯化鈉，再用作生產(chǎn)純堿的原料【解析】將氯化銨在地下深埋和投入大海的深水處，都會造成環(huán)境污染。氫氧化鈉比碳酸鈉生產(chǎn)成本更高、價格更貴。用氫氧化鈉將氯化銨轉(zhuǎn)化為氨和氯化鈉，再用作生產(chǎn)純堿的原料，在生產(chǎn)效益上得不償失。氮、磷、鉀都是農(nóng)作物生長所必需的元素，將氯化銨與含磷元素或鉀元素的化合物進行適當(dāng)復(fù)合，可生產(chǎn)農(nóng)作物的復(fù)合肥?！敬鸢浮緾91861年比利時人索爾維以NaCl、CO2、NH3、H2O為原料制得了純凈的Na2CO3，該法又稱氨堿法，其主要生產(chǎn)流程如下：下列有關(guān)說法不正確的是()A從理論上看，循環(huán)生產(chǎn)時不需要再補充NH3B從綠色化學(xué)原料充分利用的角度看，該方法有兩個明顯的缺陷是：氯化鈉未能充分利用和產(chǎn)生CaCl2廢棄物C將NH4Cl作為一種化工產(chǎn)品，不再生產(chǎn)NH3來循環(huán)使用D從理論上看，每再生產(chǎn)1 mol Na2CO3，再補充的物質(zhì)及其物質(zhì)的量分別是2 mol NaCl和1 mol CO2【解析】工業(yè)制堿的原理涉及反應(yīng)：NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。索爾維法用生成的氯化銨制備氨氣，將氯化銨進行了循環(huán)利用，所以從理論上講，是不需要補充氨的。但是在生產(chǎn)過程中，NaCl母液被棄去，氯化銨制備氨氣生成了無用的氯化鈣，這兩點是索爾維法的缺陷。根據(jù)反應(yīng)關(guān)系及原子守恒，從理論上看每生產(chǎn)1 mol Na2CO3，再補充的物質(zhì)及其物質(zhì)的量分別是2 mol NaCl和1 mol CO2?！敬鸢浮緾10下面是在實驗室進行模擬實驗的生產(chǎn)流程示意圖：氣體A的飽和溶液A和食鹽的飽和溶液懸濁液晶體純堿則下列敘述錯誤的是()AA氣體是NH3，B氣體是CO2B第步得到的晶體是發(fā)酵粉的主要成分C第步操作用到的主要玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒D第步操作的主要過程有溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶【解析】侯氏制堿法是先制得氨化的飽和食鹽水，再往其中通入CO2(即是往飽和食鹽水中依次通入足量的NH3、CO2，不能依次通入CO2、NH3，因為NH3在水中的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于CO2的溶解度，先將溶液氨化后，吸收CO2的效果更好)，第步即得到NaHCO3懸濁液，第步應(yīng)將NaHCO3加熱分解，以得到Na2CO3?！敬鸢浮緿能力提升11工業(yè)制純堿時，第一步通過飽和食鹽水、氨和二氧化碳反應(yīng)，獲得碳酸氫鈉結(jié)晶。它的反應(yīng)原理可以用下面的方程式表示：NH3CO2H2O=NH4HCO3，NH4HCO3NaCl(飽和)=NaHCO3NH4Cl以上反應(yīng)的總結(jié)果是放熱反應(yīng)。下面設(shè)計了一個實驗，用最簡單的實驗裝置模擬實驗這一過程，獲得碳酸鈉結(jié)晶。可供選擇的實驗用品有：稀鹽酸、稀硫酸、濃氨水、氫氧化鈉、消石灰、石灰石、氯化銨、食鹽、蒸餾水和冰，以及中學(xué)化學(xué)實驗常用儀器。實驗裝置示意圖(包括反應(yīng)時容器中的物質(zhì))如下，圖中玻璃容器自左至右分別用A、B、C符號標(biāo)明(請見題后說明)。(1)請寫出在圖上A、B、C各玻璃容器中盛放物質(zhì)的化學(xué)式或名稱。A_，B_，C_，D_，E_。(2)利用在本題所提供的實驗用品，如何判斷得到的產(chǎn)品是碳酸氫鈉的結(jié)晶，而不是碳酸氫銨或食鹽結(jié)晶？【答案】(1)CaCO3蒸餾水(或水)冰水(或冷水)被氯化鈉飽和的濃氨水溶液稀硫酸(2)取少量產(chǎn)品放在試管中，在酒精燈上加熱至不再有氣體放出時，停止加熱。試管中如有白色剩余物質(zhì)，則得到的產(chǎn)品不是NH4HCO3。試管冷卻后，向其中加入適量鹽酸，反應(yīng)激烈，冒大量氣泡，最后剩余物全部溶解，說明得到的結(jié)晶是NaHCO3。如加入鹽酸后，晶體全部溶解，但無氣泡產(chǎn)生，則得到的結(jié)晶可能是食鹽。12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。請按要求回答問題：(1)氨堿法產(chǎn)生大量CaCl2廢棄物，請寫出該工藝中產(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)合制堿法和氨堿法中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)，列出計算原子利用率的表達式為：原子利用率(%)_?！窘馕觥?1)2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O。(2)NH3CO2H2ONaCl=NaHCO3NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。(3)聯(lián)合制堿法中CO2來源于合成氨工業(yè)的副產(chǎn)品，而氨堿法中CO2來源于石灰石的分解。(4)聯(lián)合制堿法原子利用率的表達式：原子利用率(%)×100%×100%或原子利用率(%)×100%×100%?！敬鸢浮?1)2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O(2)NH3CO2H2ONaCl=NaHCO3NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(3)聯(lián)合制堿法中CO2來源于合成氨的副產(chǎn)品，氨堿法中CO2來源于CaCO3的分解(4)×100%或×100%13下圖表示的是侯氏制堿法工藝流程示意圖。(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)母液和母液中通入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_。(3)工藝流程的“煅燒純堿”處，可設(shè)計_的循環(huán)。【答案】(1)NaCl、NaHCO3、NH4ClHCO電離出CO(2)合成氨廠增大NH的濃度，促進NH4Cl結(jié)晶析出增大OH的濃度，促進CO2的溶解，增大HCO的濃度(3)二氧化碳(或CO2)14我國化學(xué)家侯德榜改革國外的純堿生產(chǎn)工藝，探索出了一種生產(chǎn)純堿的方法，其生產(chǎn)流程可簡要表示如下：(1)上述生產(chǎn)純堿的方法稱_，副產(chǎn)品的一種用途為_。(2)沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(3)寫出上述流程中X物質(zhì)的分子式為_。(4)使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上，主要是設(shè)計了_(填上述流程中的編號)的循環(huán)，從沉淀池中取出沉淀的操作是_。(5)為檢驗產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，再滴加_。(6)向母液中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通氨氣的作用有_。a增大NH的濃度，使NH4Cl更多地析出b使NaHCO3更多地析出c使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3，提高析出NH4Cl的純度【解析】將NH3和CO2兩種氣體通入NaCl溶液后，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：NH3CO2H2ONaCl=NaHCO3NH4Cl，NaHCO3溶解度較小，結(jié)晶析出；NH4Cl溶解度較大，留在母液中；溶液里還有未反應(yīng)的NaCl和未結(jié)晶的NaHCO3。從母液中提取NH4Cl后，含有NaCl和NaHCO3的溶液循環(huán)到沉淀池中再次利用，這樣就大大提高了氯化鈉的利用率。NaHCO3在煅燒爐中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。生成的CO2循環(huán)到沉淀池中再次利用。含NH4Cl、NaHCO3、NaCl的母液中通入NH3后，發(fā)生反應(yīng)NH3H2ONH3·H2ONHOH，這樣有利于NH4Cl的析出和NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3?！敬鸢浮?1)侯氏制堿法(或聯(lián)合制堿法)用做農(nóng)作物的化肥(其他合理的答案亦可)(2)NH3CO2H2ONaCl=NaHCO3NH4Cl(3)CO2(4)過濾(5)硝酸酸化的硝酸銀溶液(6)ac