“侯德榜制碱法是将足量CO2通入用NH3的饱和食盐水中.冷却后得某种晶体.用该晶体可制得纯碱.你认为下列反应正确的是A.NaCl+NH3+CO2+H2O====NaHCO3+NH4ClB.NaCl+NH3+CO2+H2O====NH4HCO3+NaClC.NaCl+NH3+CO2+H2O====Na2CO3+NH4ClD.NaCl+NH3+CO2+H2O====(NH4)2CO3+ 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

“侯德榜制碱法”是将足量CO₂通入用NH₃的饱和食盐水中，冷却后得某种晶体，用该晶体可制得纯碱。你认为下列反应正确的是

A.NaCl＋NH₃＋CO₂＋H₂O====NaHCO₃＋NH₄Cl

B.NaCl＋NH₃＋CO₂＋H₂O====NH₄HCO₃＋NaCl

C.NaCl＋NH₃＋CO₂＋H₂O====Na₂CO₃＋NH₄Cl

D.NaCl＋NH₃＋CO₂＋H₂O====（NH₄）₂CO₃＋NH₄Cl

解析：该反应能进行的原因是NaHCO₃的溶解度较小，能不断从溶液中析出。

答案：A

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（2009?静安区二模）以下叙述错误的是（　　）

A．CO可作冶铁的还原剂

B．空气或氧气可作炼钢的氧化剂

C．一定条件下，用H₂或CO可将钙从CaO中还原出来

D．侯德榜制碱法得到的产品是纯碱和氯化铵

（2009?清远模拟）某校学生在实验室中设计了如下装置，模拟侯德榜制碱法，获得碳酸氢钠晶体，反应原理可用如下化学方程式表示：NH₃+CO₂+NaCl+H₂O═NH₄Cl+NaHCO₃↓，依据此原理，再将碳酸氢钠晶体加热分解而制得碳酸钠晶体，其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液，且二者均已达到饱和：
（1）A装置的名称是：

．
（2）下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据（g/100g水）

	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0
NaHCO₃	6.9	8.1	9.6	11.1	12.7	14.5
NH₄Cl	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4

参照表中数据，请分析B装置中使用冰水是因为

温度越低，碳酸氢钠的溶解度越小，便于析出

．
（3）该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验，结果没有得到碳酸氢钠晶体，指导教师指出应在

．
（4）若该校学生进行实验时，所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g，实验后得到干燥的NaHCO₃晶体的质量为5.04g，则NaHCO₃的产率为

60%

．

根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据，实验室制备纯碱Na₂CO₃的主要步骤是：将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热，控制温度在30～35℃，搅拌下分批加入研细的NH₄HCO₃固体，加料完毕后，继续保温30分钟，静置、过滤得NaHCO₃晶体．用少量蒸馏水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼烧2小时，制得Na₂CO₃固体．四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）表①＞35℃NH₄HCO₃会有分解

温度溶解度盐	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃	60℃	100℃
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0	37.3	39.8
NH₄HCO₃	11.9	15.8	21.0	27.0	-①	-	-	-
NaHCO₃	6.9	8.1	9.6	11.1	12.7	14.5	16.4	-
NH₄Cl	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4	55.3	77.3

请回答：
（1）反应温度控制在30～35℃，是因为若高于35℃，则

NH₄HCO₃分解

；
（2）加料完毕后，继续保温30分钟，目的是

使反应充分进行

．静置后只析出NaHCO₃晶体的原因是

NaHCO₃的溶解度最小

．用蒸馏水洗涤NaHCO₃晶体的目的是除去

NaCl、NH₄Cl、NH₄HCO₃

杂质（以化学式表示）；
（3）过滤所得的母液中含有

NaHCO₃、NaCl、NH₄Cl、NH₄HCO₃

（以化学式表示），需加入

HCl

，并作进一步处理，使NaCl溶液循环使用，同时可回收NH₄Cl；
（4）测试纯碱产品中NaHCO₃含量的方法是：准确称取纯碱样品W g，放入锥形瓶中加蒸馏水溶解，加1～2滴酚酞指示剂，用物质的量浓度为c（mol/L）的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色（指示CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-反应的终点），所用HCl溶液体积为V₁mL，再加1～2滴甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙，所用HCl溶液体积为V₂ mL．写出纯碱样品中NaHCO₃质量分数的计算式：NaHCO₃（%）=

皮江法炼镁工艺原理
皮江法生产金属镁是以煅烧白云石为原料、硅铁为还原剂、萤石为催化剂，进行计量配料．粉磨后压制成球，称为球团．将球团装入还原罐中，加热到1200℃，内部抽真空至13.3Pa或更高，则产生镁蒸气．镁蒸气在还原罐前端的冷凝器中形成结晶镁，亦称粗镁．再经熔剂精炼，产生商品镁锭，即精镁．
皮江法炼镁生产工序
（1）白云石煅烧：将白云石在回转窑或竖窑中加热至1100～1200℃，烧成煅白（MgO?CaO）．
（2）配料制球：以煅白、硅铁粉和萤石粉计量配料、粉磨，然后压制成球．
（3）还原：将料球在还原罐中加热至1200±10℃，在13.3Pa或更高真空条件下，保持8～10小时，氧化镁还原成镁蒸气，冷凝后成为粗镁．
（4）精炼铸锭：将粗镁加热熔化，在约710℃高温下，用溶剂精炼后，铸成镁锭，亦称精镁．
（5）酸洗：将镁锭用硫酸或硝酸清洗表面，除去表面夹杂，使表面美观．
（注：白云石：CaMg（CO₃）₂　萤石：CaF）
（1）白云石在回转窑或竖窑中煅烧产生的

是侯德榜制碱法中的原料之一．
（2）在还原罐中发生反应的化学方程式为

．
（3）还原罐抽成真空的目的是

．
（4）从环保角度考虑，精镁酸洗用

（填硫酸或硝酸）洗更好，原因是

．
（5）取经酸洗干燥过的镁4.8克，与足量的盐酸反应完全后，得氢气0.402克，则镁中的杂质可能是

（填元素符号）
A．Zn　　　　　　　　　B．Fe　　　　　　　　　C．Al
若镁仅含上述一种金属杂质，则镁中杂质的质量分数为

．
（6）皮江法炼镁尽管比融盐电解法有优点，但是它也有一定的缺点，试举出皮江法炼镁一个缺点

．

纯碱在日常生活和工业生产中用途广泛，需求量很大，因此纯碱的制备一直是科学家工作的一个重要方面。19世纪欧洲有个吕布兰制碱法，其主要反应原理是：

Na₂SO₄+2C Na₂S+2CO₂↑

Na₂S+CaCO₃====CaS+Na₂CO₃

这种方法的最大缺点是：①此反应是高温固体反应，不能连续生产；②浪费原料，CO₂不能回收利用；③污染环境，CaS没有任何用处，只能抛至野外。由于这些缺点的存在和后来化学工业的发展，吕布兰法被索尔维法代替。索尔维法的生产流程如下：

索尔维法能实现连续生产，但其食盐利用率只有75%，且所得副产品CaCl₂没有用处，污染环境。

我国化学家侯德榜经过一年的努力，做了500多次循环实验，终于设计出新的制碱工艺，于1943年11月在完成实验室规模的流程实验基础上，在工厂顺利试产，食盐的利用率达96%以上，得到了纯碱和氯化铵两种重要产品。氯化铵主要用作氮肥。侯德榜制碱法原理是：

①在30～50 ℃的饱和食盐水中，先通入氨至饱和，再通入二氧化碳得到碳酸氢钠沉淀；

②过滤，将滤渣加热而得到产品；

③滤液中加入细食盐末，在10～15 ℃，使NH₄Cl沉淀，滤液为饱和食盐水。

据此回答下列问题：

（1）标出反应Na₂SO₄+2CNa₂S+2CO₂↑的电子转移方向和数目。

（2）写出索尔维制碱法的各步反应的化学反应方程式：

①_________________________

②_________________________

③_________________________

④_________________________

（3）写出侯德榜制碱法第①步反应的化学方程式_________________________

（4）在索尔维制碱法中____________物质可循环利用。

（5）在侯德榜制碱法中____________物质可循环利用。

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