純堿（化學式為Na2CO3）是一種重要的化工原料．現(xiàn)代化工生產(chǎn)有三種工藝：
（一）布蘭制堿法．以食鹽為原料制堿，該法分三步：
①用氯化鈉與硫酸反應(yīng)制硫酸鈉：2NaCl+H2SO4═Na2SO4+2HCl；
②用焦炭還原硫酸鈉得硫化鈉：Na2SO4+4C═Na2S+4CO↑
③用硫化鈉與石灰石反應(yīng)制碳酸鈉：Na2S+CaCO3═Na2CO3+CaS
（二）氨堿法即索爾維制堿法．以食鹽、氨、二氧化碳為原料，其反應(yīng)也分三步進行：
①NH3+CO2+H2O═NH4HCO3
②NH4HCO3+NaCl═NaHCO3+NH4Cl
③2NaHCO3═Na2CO3+CO2↑+H2O
（三）候氏制堿法．低溫下先向飽和食鹽水中通入氨氣，再通入二氧化碳可析出碳酸氫鈉，再加入細鹽末，因同離子效應(yīng)，低溫氯化銨溶解度突然降低，而食鹽的溶解度變化不大，所以氯化銨析出而食鹽不析出；再用氨飽和后通二氧化碳，結(jié)果往返析出NaHCO3和NH4Cl．該法生產(chǎn)的純堿質(zhì)量優(yōu)良，純白如雪．
（1）相比另外兩種方法，布蘭制堿法工藝的缺點除了成本較高，生成CO和CaS等污染物外還有
 
和
 
（寫兩點）．
（2）氨堿法工藝的中循環(huán)利用的物質(zhì)是
 
（填化學式）；產(chǎn)品的副產(chǎn)物NH4Cl既可以做氮肥又可以重新生成氨氣．寫出NH4Cl與生石灰反應(yīng)的化學方程式
 
．
（3）候氏制堿法反應(yīng)的方程式為
 
．
（4）為什么候氏制堿法工藝中先向飽和食鹽水中通入氨氣，再通入二氧化碳．理由是
 
（寫一點）．
（5）候氏制堿法產(chǎn)品純堿中含有碳酸氫鈉．如果用加熱分解的方法測定純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)，用m1表示加熱前純堿樣品的質(zhì)量，m2表示加熱后固體的質(zhì)量．則純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)可表示為：
 
．
考點：純堿工業(yè)（侯氏制堿法）
專題：元素及其化合物
分析：（1）布蘭制堿法與其它兩種制堿法工藝相比生產(chǎn)時需要高溫消耗能源，需硫酸，硫酸具有腐蝕性，中間產(chǎn)物為CaS，廢棄物長期堆積臭氣四溢；
（2）氨堿法生產(chǎn)純堿的化學反應(yīng)原理是以食鹽（氯化鈉）、石灰石（經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳）、氨氣為原料來制取純堿，循環(huán)利用的物質(zhì)是既為反應(yīng)原料液可為產(chǎn)物為二氧化碳，NH4Cl與生石灰反應(yīng)生成氯化鈣氨氣和水；
（3）候氏制堿法是以食鹽、氨和二氧化碳（其中二氧化碳來自合成氨廠用水煤氣制取氫氣時的廢氣）為原料來制取純堿；
（4）氨鹽水顯堿性，容易吸收二氧化碳；NH3極易溶于水且溶液呈弱堿性，再通入CO2使之更多地轉(zhuǎn)化為HCO3-；
（5）根據(jù)碳酸氫鈉受熱易分解和碳酸鈉受熱穩(wěn)定的性質(zhì)來回答．
解答： 解：（1）布蘭制堿法用氯化鈉與硫酸反應(yīng)制硫酸鈉，用焦炭還原硫酸鈉得硫化鈉，用硫化鈉與石灰石反應(yīng)制碳酸鈉，原料需硫酸，硫酸具有腐蝕性，硫酸對設(shè)備腐蝕嚴重，生產(chǎn)時需要高溫消耗能源成本較高，中間產(chǎn)物為CaS，廢棄物長期堆積臭氣四溢，
故答案為：生產(chǎn)時需要高溫；硫酸對設(shè)備腐蝕嚴重；
（2）氨堿法即索爾維制堿法．以食鹽、氨、二氧化碳為原料，其反應(yīng)也分三步進行：
①NH3+CO2+H2O═NH4HCO3 ②NH4HCO3+NaCl═NaHCO3+NH4Cl ③2NaHCO3═Na2CO3+CO2↑+H2O，第③步生成的二氧化碳可作為第①步的生產(chǎn)原料，可循環(huán)利用，NH4Cl與生石灰反應(yīng)2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O，
故答案為：CO2；2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O；
（3）侯氏制堿法，也稱為聯(lián)合制堿法，化學反應(yīng)原理是用氨氣和二氧化碳與氯化鈉飽和溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈉，然后加熱碳酸氫鈉制取碳酸鈉，反應(yīng)方程式為NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O，
故答案為：NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O；
（4）因為飽和氨鹽水顯堿性，比飽和食鹽水更容易吸收二氧化碳，所以在用氨堿法生產(chǎn)純堿過程中，要先向飽和食鹽水中通入氨氣，制成飽和氨鹽水，再向其中通入二氧化碳，保證全部生成NaHCO3，
故答案為：CO2在水中的溶解度較小，吸收率低，后通入CO2保證全部生成NaHCO3；
（5）m1表示加熱前純堿樣品的質(zhì)量，m2表示加熱后固體的質(zhì)量，則加熱損失的固體質(zhì)量為：m1-m2，根據(jù)2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O可知，純堿中含有的碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)為
84(m1-m2)
31m1
，
故答案為：
84(m1-m2)
31m1
．
點評：本題是一道有關(guān)工業(yè)制純堿知識的一道綜合實驗題目，考查學生分析和解決問題的能力，掌握三種制堿法的原理是解題的關(guān)鍵，題目難度中等．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：

美國阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學電源．氫氧燃料電池的突出優(yōu)點是把化學能直接轉(zhuǎn)化為電能，而不經(jīng)過熱能中間形成，發(fā)生的反應(yīng)為：2H2+O2
 KOH 
.
 
2H2O
（1）則負極通的應(yīng)是H2，負極反應(yīng)式為
 
正極反應(yīng)式為
 
_．
（2）如把KOH改為稀硫酸作導電物質(zhì)，則負極反應(yīng)式為
 
，
（3）如把H2改為CH4，KOH作導電物質(zhì)，則負極反應(yīng)式為
 
．
（4）寫出惰性電極電解以下溶液的總反應(yīng)的化學方程式
①NaCl溶液
 

②CuSO4溶液
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

某研究性學習小組設(shè)計實驗方案來研究稀硝酸與銅反應(yīng)生成NO．
（1）補充完成下列實驗步驟：
①
 
；
②打開活塞A，往U型管右側(cè)漏斗中注入稀硝酸，一直注到稀HNO3接觸到A處橡皮塞為止；
③關(guān)閉活塞A，觀察實驗現(xiàn)象．
（2）記錄描述觀察到的實驗現(xiàn)象：可觀察到的現(xiàn)象有：U型管左側(cè)銅絲逐漸溶解，有
 
色氣體產(chǎn)生，溶液呈
 
色，隨著反應(yīng)不斷進行，最后反應(yīng)自行停止，該過程反應(yīng)的離子方程式為
 
．
（3）試管內(nèi)裝有NO，倒置于水槽中，當向試管內(nèi)通入21mLO2時，最后試管中的液面仍在原來的位置，則原試管中NO的體積為
 
mL．
（4）0.1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物質(zhì)的量濃度分別為0.1mol/L和0.4mol/L．若向該混合液中加入足量的銅粉，則最多能溶解銅粉的質(zhì)量
 
g．若要使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化為Cu（OH）2沉淀，應(yīng)加入2mol?L-1的氫氧化鈉溶液
 
_mL．

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科目：高中化學 來源： 題型：

某研究性學習小組將一定濃度Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到藍色沉淀．
甲同學認為兩者反應(yīng)只生成CuCO3一種沉淀；
乙同學認為這兩者相互促進水解反應(yīng)，生成一種Cu（OH）2沉淀；
丙同學認為生成CuCO3和Cu（OH）2兩種沉淀．
（查閱資料知：CuCO3和Cu（OH）2均不帶結(jié)晶水）
Ⅰ．按照乙同學的理解Na2CO3溶液和CuSO4溶液反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：
 
；
在探究沉淀物成分前，須將沉淀從溶液中分離并凈化．具體操作為 ①過濾②洗滌③干燥．
Ⅱ．請用如圖1所示裝置，選擇必要的試劑，定性探究生成物的成分．

（1）各裝置連接順序為
 
．
（2）裝置C中裝有的試劑名稱是
 
．
（3）按你的裝置連接順序，甲的猜想是正確的，則可通過
 
現(xiàn)象來說明甲的猜想是正確的．
Ⅲ．若CuCO3和Cu（OH）2兩者都有，丙同學通過裝置Ⅰ進行定量分析來測定其組成．
（1）實驗有關(guān)操作為：①往錐形瓶中放入適量的樣品：②從分液漏斗往錐形瓶中加入過量的稀硫酸；③檢驗裝置的氣密性；④測定收集到水的體積．正確的操作順序為
 
．
（2）廣口瓶中水的上面覆蓋了一層植物油，若瓶中的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），實驗測得CO2的體積將
 
（填偏大、偏小或不變）．
（3）若實驗中測得樣品的質(zhì)量為wg，氣體的體積為aL（標況下），則樣品中CuCO3的質(zhì)量分數(shù)為
 
（CuCO3的式量為124）．
（4）丁同學認為，丙同學的實驗方法，可能因氣體體積測量不準，導致誤差較大．建議改用圖中的Ⅱ、III裝置進行實驗．只需進行簡單而又必要的數(shù)據(jù)測定，可比較準確地確定樣品中CuCO3的質(zhì)量分數(shù)，較合理的裝置
 
（填代號）．但是丁同學的裝置仍然有缺陷，所測結(jié)果將偏高或偏低
 
．理由是
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物，工業(yè)上以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl2?2H2O的工藝流程如圖1：

回答下列問題：
（1）配平并完成化學方程式．焙燒過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為：
 
CuS+
 
+
 
O2 
 高溫 
.
 
 
CuCl2+
 
Na2SO4
（2）試劑A應(yīng)選用
 
（填編號），理由是
 
．
①NaClO  ②Cl2③H2O2溶液④濃硫酸
（3）過濾操作中除濾紙、玻璃棒外，還要用到的玻璃儀器有
 
；濾液B中大量含有的離子有
 
．
（4）為了獲得CuCl2?H2O晶體，對濾液B進行的操作是：
 
，趁熱過濾，過濾得到產(chǎn)品．分析有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線（如圖2），“趁熱過濾”得到的固體是
 
，析出CuCl2?H2O晶體的合適溫度為
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

A、B、C、D、E、F六種短周期主族元素的原子序數(shù)依次增大．A是元素周期表中原子半徑最小的元素；B原子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍；D與A能形成兩種原子個數(shù)比分別為1：1和1：2的共價化合物X和Y；D還能與E形成兩種原子個數(shù)比分別為1：1和1：2的離子化合物M和N；F的最高正價為+6價．
根據(jù)題意回答以下問題：
（1）寫出下列元素的化學名稱：C
 
；F
 
．
（2）寫出共價化合物Y的電子式
 
；M中陰離子的離子符號
 
．
（3）由以上七種元素中的其中幾種原子構(gòu)成的五核10e-微粒的空間構(gòu)型是
 
．
（4）用電子式表示N的形成過程
 
．
（5）D、F的氣態(tài)氫化物的熔沸點高低（填化學式）
 
＞
 
，理由是：
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

1-36號A、B、C、D、E、F六種元素，其中A、B、C、D、E的原子序數(shù)均小于18且其核電荷數(shù)依次遞增，A元素形成的氣體是密度最小的氣體，B元素基態(tài)原子電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同，D原子的價電子排布為ns2np2n+2，E原子第一至第四電離能（kJ?mol-1）分別為：738、1451、7733、10540．F2+離子K、L、M層全充滿．根據(jù)以上信息，同答下列問題：
（1）BA4D和BA2D沸點較高的是
 
（填相關(guān)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式）
（2）已知B與A形成的化合物在標準狀況下的密度為1.16g?L-1，則在該化合物分子空間構(gòu)型
 
，在該化合物分子中含有σ鍵和π鍵個數(shù)比
 
．
（3）寫出單質(zhì)F與足量C的最高價氧化物對應(yīng)的水化物稀溶液反應(yīng)，C被還原到最低價，該反應(yīng)的化學方程式
 
．
（4）下圖能正確表示第三周期部分元素的第二電離能（I2）與原子序數(shù)關(guān)系
 
（填標號）．

（5）B的單質(zhì)是一種層狀結(jié)構(gòu)，元素B和E的形成一種合金，E的原子位于B的層間，其投影位于層面六圓環(huán)的中央，“△”表示E的原子位置，平行四邊形表示在此二維圖形上畫出的一個晶胞，該合金的化學式為
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

將一定量鐵粒放入某濃度硝酸中，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y．
（1）為探究溶液X中鐵元素的價態(tài)，設(shè)計如下實驗：
藥品和儀器：0.1mol?L-1KSCN溶液、0.1mol?L-1KI溶液、0.2mol?L-1酸性高錳酸鉀溶液、氯水、試管和滴管．
請根據(jù)實驗設(shè)計，填寫下列實驗報告：
實驗步驟實驗操作現(xiàn)象與結(jié)論離子方程式
第1步取2～3mL溶液裝于試管，向試管中滴加幾滴KSCN溶液
第2步若溶液紫色褪去，則溶液
含有Fe2+；若無明顯變化，
則不含F(xiàn)e2+
（2）為探究氣體Y的組成，將盛有10mLY的量筒倒立在水槽中，待液面穩(wěn)定后，再通入相同條件下3mLO2，充分反應(yīng)后，量筒內(nèi)完全充滿溶液．則氣體Y的成分及體積分別是
 
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（1）“向盛有硫酸銅水溶液的試管里加入氨水，首先形成藍色沉淀，繼續(xù)滴加氨水，沉淀溶解，得到深藍色的透明溶液．”在以上敘述中發(fā)生的反應(yīng)有（寫離子方程式）：（可不填滿，也可繼續(xù)添加）①、
 
②、
 
③
 
，④
 

（2）現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表：

①元素T的原子核外共有
 
種不同運動狀態(tài)的電子．寫出X原子的電子排布圖
 

②元素Y與氫元素形成一種離子YH4+，寫出該微粒的結(jié)構(gòu)式（標出其中的配位鍵）
 
，其中心原子的原子軌道雜化方式為
 
雜化，發(fā)生水解反應(yīng)的離子方程式
 

③元素Z與元素T相比，非金屬性較強的是
 
（用元素符號表示），下列表述中能證明這一事實的是
 
．
a．常溫下Z的單質(zhì)和T的單質(zhì)狀態(tài)不同
b．氫化物穩(wěn)定性 Z＞T
c．一定條件下Z和T的單質(zhì)都能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)
d．氫化物水溶液酸性Z＞T
e．最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性 Z＞T．

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