27．【化学﹣﹣选修化学与技术】
（1）纯碱是一种重要的化工原料．目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺． ①“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物，写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式： ； ②写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式： ；
③CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的有何不同？ ； 钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用． ①炼钢时，加入硅、锰和铝的目的是 ．
②不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹 （填“前”或“后”）加入，原因是 ． ③炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是 ．从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作 ．
28．工业以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱．有关反应的化学方程式为：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
（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 d．碳酸氢钠的稳定性大于碳酸钠
某活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实
验．
①一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：
（Ⅰ）乙装置中的试剂是 ，其作用是 ； （Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是 ；
（Ⅲ）实验结束后，分离出NaHCO3 晶体的操作是 （填分离操作的名称），该操作所需要的玻璃仪器有 ．
②另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验．
（Ⅰ）实验时，须先从a管通入 气体，说明原因 ． （Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是 ．
（3）碳酸氢钠受热所得固体12.28g与足量的石灰水充分反应，所得沉淀经洗涤、干燥质量为12.00g，则所得固体中碳酸钠的质量分数为 ．
（4）请你再设计出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法： ．
29．1862年，比利时化学家索尔维发明了氨碱法制碱，1926年，我国化学家侯德榜创立了更为进侯德榜制碱法，也叫联合制碱法，两种制碱的生产流程可简要表示如图：
（1）向沉淀池中通入CO2和氨气时，应先通入氨气的原因是 ．
沉淀池中发生反应的化学反应方程式是 ，从沉淀池中分离沉淀的操作是 ．
（3）氨碱法生产流程示意图中的Y是 ，从原料到产品，氨碱法总反应过程用化学方程式表示，可写为 ．
（4）联合制碱法中从滤液中提取氯化铵晶体的过程推测，所得结论正确是 （选填编号）． a．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小
+
b．通入氨气能增大NH4的浓度，使氯化铵更多析出
+
c．加入食盐细粉能提高Na的浓度，使NaHCO3结晶析出
d．通入氨气能使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度
（5）联合制碱法相比于氨碱法，氯化钠利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了循环Ⅰ，联合制碱法的另一项优点是 ．
（6）产品纯碱中含有碳酸氢钠，可以用加热分解的方法测定产品中纯碱的质量分数，已知样品质量为ag，加热至质量不再改变时称重为bg，则纯碱的质量分数为 ．
30．我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献．他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱．有关反应的化学方程式为： NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl； 2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
回答下列问题：
（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
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案实验．
（Ⅰ）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：
①乙装置中的试剂是 ．②丁装置的作用是 ． （Ⅱ）另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验． ①实验时，须先从a管通入 气体（填气体分子式），再从b管通入 气体（填气体分子式）．
②有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是 ．
（3）“纯碱中常常会混有少量氯化钠．”某研究性学习小组以一包纯碱（只考虑含氯化钠）为研究对象，探究纯碱样品中碳酸钠的含量：称取1.840g小苏打样品（含少量NaCl），配置成250mL溶液，取出25.00mL用
﹣1
0.1000mol?L盐酸滴定，消耗盐酸21.50mL．
①实验中所需要的定量仪器除滴定管外，还有 ．②样品中NaHCO3质量分数为 ． （4）将一定质量小苏打样品（只考虑含少量NaCl）溶于足量盐酸，蒸干后称量固体质量，也可测定小苏打的含量．若蒸发过程中有少量液体溅出，则测定结果 ．（选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”）
纯碱工业（侯氏制碱法） 参考答案
一．选择题（共20小题）
1．C 2．D 3．C 4．D 5．B 6．C 7．AD 8．C 9．D 10．D 11．B 12．D 13．BC 14．A 15．D 16．B 17．AB 18．C 19．A 20．A
二．填空题（共5小题）
21．联合制碱法做化肥NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓CO2Ⅰ过滤用硝酸酸化的硝酸银，观察产生白色沉淀； 22．二氧化硫炉气的制造二氧化硫的催化氧化三氧化硫的吸收NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，2NaHCO3
Na2CO3+H2O↑+CO2↑侯氏制碱法的工艺由制碱和制氯化铵两个过程组成，形成纯碱与氯化铵的循环
2+
2+
CO2、NaCl用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg、Ca，碱性条件下会生成沉淀，损害离子交换膜防止H2与C12
-混合发生爆炸，同时防止C1进入阴极室，这样可以获得纯净的NaOH 23．除去二氧化碳中的氯化氢气体氨气过滤洗涤灼烧2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑HCO31：20.75mol/L 24．CO2提高反应物氯化钠的原子利用率过滤取
-
少量试样溶解，加用硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀说明含有氯化钠，否则，没有氯化钠106 25．烧杯、
++
玻璃棒、漏斗Na+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4先通入足量的NH3，再通入足量的CO2因为通入NH3使溶液呈碱性，
-增大CO2的溶解度，才能产生足够多的HCO3，以确保得到NaHCO3沉淀气体A和滤液B常用作氮肥
三．解答题（共5小题） 26．NaCl+H2SO4（浓）
NaHSO4+HCl↑或2NaCl+H2SO4（浓）
CaS+Na2CO3+4CO或Na2SO4+2C+CaCO3
CaS+Na2CO3+2CO2Ca（OH）
Na2SO4+2HCl↑Na2SO4+4C+CaCO3
2
NH3NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl提高食盐利用率、副产物氯化铵可用作化肥、可利用合成氨的产物CO2不可
行；因为KHCO3的溶解度较大，且在常温下与KCl溶解度相差小，当温度高于40℃时，由图象可知，降温结晶时会析出较多的KCl，无法大量析出碳酸氢钾 27．2NH4Cl+Ca（OH）22NH3↑+CaCl2+2H2ONH3+CO2+H2O+NaCl（饱和）=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O“氨碱法”CO2于石灰石煅烧，“联合制碱法”CO2于合成氨工业的废气脱氧和调整钢的成分后避免Cr被氧化CO燃料 28．c饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl气体吸收未反应完的NH3过滤玻璃棒、漏斗、烧杯氨气氨气极易溶解于水，能形成较大浓度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氢铵增大气体与溶液接触面积，提高CO2的吸收率86.3%用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应 29．因为CO2溶解度小，而NH3易溶于水，先通入NH3有利于后面CO2的吸收NH3+CO2+NaCl+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl过滤
NH3CaCO3+2NaCl═Na2CO3+CaCl2bd避免产生大量的含有CaCl2的溶液，或节省石灰窑、蒸氨塔等设备
30．c饱和的碳酸氢钠溶液吸收未反应的NH3NH3CO2增大气体与溶液接触面积，提高
CO2吸收率电子天平、250mL容量瓶0.9815偏高
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