河南省信阳一高2015-2016学年高二下期暑假化学自学自测考点专练:纯碱的生产(解析版)

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河南省信阳一高2015-2016学年高二下期暑假化学自学自测考点专练:纯碱的生产(解析版) 1、联合制碱法中关键的一步是把NH4Cl从几乎饱和的NaHCO3溶液中分离出来,为此根据NaCl和NH4Cl溶解度的差异,向混合溶液中通入某种气体,同时加入磨细的食盐,可析出不夹带NaHCO3的NH4Cl。NaCl和NH4Cl共同存在时的溶解度曲线如图所示,所以,以下操作正确的是( )

选项 通入气体 温度控制 A CO2 30 ℃~40 ℃

B CO2 0 ℃~10 ℃

C NH3 30 ℃~40 ℃

D NH3 0 ℃~10 ℃

【答案】D 【解析】由图可知,溶液的温度在0 ℃~10 ℃的范围内,有利于NaCl的溶解和NH4Cl的析出。向溶液中加NaCl就是加Na+和Cl-,向溶液中通NH3就是加OH-和NH+4,这些都有利于NH4Cl的析出和NaHCO3的溶解。 2、下列关于工业生产说法正确的是( ) 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、硝酸工业中,均必须对尾气进行吸收处理 C.工业上用电解熔融氧化物的方法制金属镁和铝 D.氯碱工业中的阳离子交换膜阻止阳离子通过 【答案】A 【解析】合成氨工业不需要对尾气进行吸收;工业上制取金属镁是用电解MgCl2的方法;氯碱工业中的阳离子交换膜的作用是阻止阴离子和分子通过。 3、用NA 表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是( ) A.在常温常压下,11.2 L氯气所含的原子数目为NA B.32 g臭氧含的原子数目为2NA C.5.6 g铁与足量盐酸反应转移的电子数为0.3NA D.16g CH4与18 g NH4+ 所含质子数相等 【答案】B 【解析】 4、如下图所示为氢氧燃料电池的原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是( ) A.a电极是负极 B.b电极的电极反应为:4OH--4e-====2H2O+O2↑ C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置

【答案】D 【解析】A项H2失电子变成H+,作负极。B项O2+4e-+2H2O====4OH-,作正极。C项绿色电源即无污染电源。D项正确。

5、X、Y均为元素周期表中前20号元素,其简单离子的电子层结构相同,且满足8电子结构,下列说法正确的是 ( ) A.若简单离子为X2- 和Y-,则X2-的还原性强于Y- B.若简单离子为mXa+与nYb-,则m+a = n-b C.X、Y不可能为同一周期元素 D.若X的原子半径大于Y,则气态氢化物的稳定性:HmX>HnY 【答案】A 【解析】 6、饱和食盐水中加入碳酸氢铵可制备小苏打,滤出小苏打后,向母液中通入氨,再冷却、加食盐,过滤,得到氯化铵固体.下列分析错误的是( ) A.该制备小苏打的方程式为:NaCl+NH4HCO3→NaHCO3↓+NH4Cl B.母液中通入的氨气与HCO3﹣反应:NH3+HCO3﹣→CO32﹣+NH4+ C.加食盐是为增大溶液中Cl﹣的浓度 D.由题可知温度较低时,氯化铵的溶解度比氯化钠的大 【答案】D 【解析】A、根据侯氏制碱法①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl ③2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑可知,该制备小苏打的方程式为: NaCl+NH4HCO3→NaHCO3↓+NH4Cl,故A正确; B、滤出小苏打后,母液中含少量的NaHCO3和NH4Cl,故加入氨水后能发生反应:NH3+HCO3

﹣→CO32﹣+NH4+,故B正确;

C、加食盐增大溶液中Cl﹣的浓度,能降低NH4Cl的溶解度,有助于NH4Cl的析出,故C正确; D、NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl的发生是由于NaHCO3的溶解度小于NaCl的溶解度,NaHCO3更易析出,故D错误. 故选D. 7、我国化学家侯德榜根据NaHCO3的溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl的都小的的性质,运用CO2+NH3+H2O+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl制备纯碱。如下是在实验室中模拟的生产流程示意图:

则下列叙述错误的是( ) A.A气体是NH3,B气体是CO2 B.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 【答案】D 【解析】“侯氏制碱法”是中学化学常研究的四大工业生产之一,考生要注重对其反应原理的理解。题述生产流程是先制得氨化的饱和食盐水,再往其中通入CO2(因为NH3在水中的溶解度远远大于CO2在水中的溶解度,氨化后的饱和食盐水吸收CO2的效果更好),第Ⅱ步即得到NaHCO3悬浊液,第Ⅳ步应将NaHCO3晶体加热分解得到Na2CO3。 8、下列关于氨碱法(索氏)和联合制碱法(侯氏)说法错误的是( ) A.两者的原料来源相同 B.两者的生产原理相同 C.两者对食盐利用率不同 D.两者最终产品都是Na2CO3 【答案】A 【解析】解:A.氨碱法:以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料,联合制碱法:以食盐、氨和二氧化碳(其中二氧化碳来自合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气)为原料,两者的原料来源不相同,故A错误; B.氨碱法其化学反应原理是:NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl,联合制碱法:包括两个过程:第一个过程与氨碱法相同,将氨通入饱和食盐水而成氨盐水,再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀,经过滤、洗涤得NaHCO3微小晶体,再煅烧制得纯碱产品,第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀出氯化铵晶体,故B正确; C.氨碱法的最大缺点还在于原料食盐的利用率只有72%~74%;联合制碱法最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上,故C正确; D.氨碱法(索氏)和联合制碱法(侯氏)两者最终产品都是Na2CO3,故D正确; 故选A. 9、从海水中制得的氯化钠除食用外,还可用作T业原料,生成多种含钠或氯的化工产品,利用CO2+NH3+HO2+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl的反应原理可制备纯碱,下面是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图.

饱和食盐水溶液悬浊液晶体纯碱 则相关的说法错误的是( ) A.通入的气体:A是CO2,B是NH3 B.NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3和NH4Cl的溶解度都小 C.步骤(3)的操作为过滤,滤液可作化学肥料 D.步骤(4)中,将晶体加热分解可以得到纯碱 【答案】A 【解析】解:A、氨气极易溶于水,二氧化碳能溶于水,为增大气体吸收先通入足量气体为氨气,通入的气体:AB是A是NH3,B为CO2,故A错误; B、碳酸氢钠溶解度小,在氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳气体反应生成碳酸氢钠晶体析出,NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3和NH4Cl的溶解度都小,故B正确; C、固体和液体的分离方法为过滤,滤液中为氯化铵溶液,步骤(3)的操作为过滤,滤液可作化学肥料,故C正确; D、步骤4是碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,将晶体加热分解可以得到纯碱,故D正确; 故选A. 10、一定温度下,向饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO2气体,忽略溶液体积的变化,下列有关说法中正确的是( ) A.c(Na+)不变 B.溶液的pH变大 C.溶液质量增大 D.溶液中溶质的质量分数变小 【答案】D 【解析】向饱和Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体时,发生反应Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3↓,该反应为化合反应,生成溶质NaHCO3的质量大于原溶质Na2CO3的质量,因为同一温度下,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度,且反应过程中溶剂的质量也减少,因此析出NaHCO3晶体,c(Na+)减小,溶液的质量减小,所以A、C选项错误;溶液中的溶质质量分数减小,所以D项正确;HCO3-的水解程度小于CO32-的水解程度,所以溶液的pH减小,B项错误。

11、下列有关Na2CO3和NaHCO3性质比较中,不正确的是() A.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3 B.常温时,在水溶液中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3 C.与稀盐酸反应快慢:Na2CO3>NaHCO3 D.物质的量相同时,消耗盐酸:Na2CO3>NaHCO3 【答案】C 【解析】本题考查的是有关Na2CO3和NaHCO3性质比较,Na2CO3与盐酸反应分两步进行,比NaHCO3慢。故C项错误。 12、工业生产中物质的循环利用有多种模式。例如:

下列表述正确的是( ) A.图Ⅰ可用于合成氨中N2、H2的循环 B.图Ⅰ可用于氨碱法制纯碱中CO2的循环 C.图Ⅱ可用于电解饱和食盐水中NaCl的循环 D.图Ⅲ可用于氨氧化法制硝酸中NO的循环 【答案】 A 【解析】本题考查的是对图形的认知及工业生产原理的理解。A正确;B中的氨碱法制纯碱的原理是NH3+CO2+H2O+NaCl===NH4Cl+NaHCO3↓,由于反应物有四种,而Ⅰ图中的反应物只有两个,所以B错;同理电解食盐水的生成物有NaOH、Cl2、H2,图Ⅱ中的X+Y===Z,只有一个生成物,所以C错;D中氨氧化法制硝酸的原理是氨的催化氧化、NO的氧化、NO2的氧化,而图Ⅲ中W―→M+N,很明显不符合反应事实,故D也不对。

13、(绍兴一中 2010学年 高三化学期中考试题卷)“NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl”是著名的"侯氏制碱法"的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解。其中不正确的是

【答案】C 【解析】 14、1892年比利时人索尔维以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,循环生产是不需要再补充NH3 B.从绿色化学原料的充分利用的角度看,该方法有二个明显的缺陷是: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补充2 mol NaCl和1 mol CO2 。

【答案】C 【解析】本题属于实验评价题。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