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侯氏制碱法原理是:将NH3和CO2气体通入饱和食盐水中即可获得NaHCO3和NH4Cl 的混合物,然后分离出 NaHCO3 再加热制得纯碱.其流程如下:
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参照下表:
物质 CO2 NH3 NaHCO3 NH4Cl NaCl
溶解度(20℃) V水:V二氧化碳=1:1 V水:V氯气=1:700 9.6g 37.2g ag
回答下列问题:
(l)气体A、B依次是
 

A、CO2,NH3 B、NH3,CO2 C、任何顺序都可以
(2)写出(Ⅰ)和(Ⅱ)步骤总的化学反应方程式:
 
由反应原理可知,a
 
9.6(填“<”、“>”或“=“)
(3)操作(Ⅲ)的名称是:
 
,化学实验室进行该操作用到的玻璃仪器有:
 
.
(4)经步骤(Ⅲ)所得液体中含有的盐为(写化学式):
 
经过
 
(填操作名称)后可以得到化肥.
(5)每当通入NH344.8L(已折合成标准状况下)时可以得到纯碱100.0g,则NH3的利用率为
 
.
分析:(1)根据制取纯碱的原理:向饱和的氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳;
(2)(Ⅰ)和(Ⅱ)步骤中NaCl、NH3、CO2和水反应生成NH4Cl和NaHCO3晶体,由于先析出NaHCO3晶体,所以NaCl的溶解度大于NaHCO3;
(3)操作(Ⅲ)是分离固体和液体的混合物的操作,根据操作分析所用仪器;
(4)(Ⅰ)和(Ⅱ)步骤总的化学反应方程式判断溶液的成分;
(5)依据反应的化学方程式计算,根据反应生成碳酸钠的质量计算实际消耗氨气的物质的量,得到氨气的利用率.
解答:解:(1)根据制取纯碱的原理:向饱和的氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳;故答案为:B;
(2)(Ⅰ)和(Ⅱ)步骤中NaCl、NH3、CO2和水反应生成NH4Cl和NaHCO3晶体,其反应方程式为:NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓;由于先析出NaHCO3晶体,所以NaCl的溶解度大于NaHCO3,即a>9.6,
故答案为:NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓;>;
(3)操作(Ⅲ)是分离固体和液体的混合物的操作,所以是过滤,操作时所用玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,
故答案为:过滤;烧杯、玻璃棒、漏斗;
(4)(Ⅰ)和(Ⅱ)步骤总的化学反应方程式为NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓;经步骤(Ⅲ)所得液体中含有的盐为NaHCO3、NH4Cl,经过结晶可以得到NH4Cl;
故答案为:NaHCO3、NH4Cl;结晶;
(5)联碱法中发生的反应为:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3═Na2CO3+H2O+CO2↑;每当通入NH3 44.8L(已折合成标准状况下)物质的量为2mol;生产过程中得到纯碱100.0g,物质的量为
100g
106g/mol
=
50
53
mol;需要氨气的物质的量为
50
53
×2=
100
53
mol;则NH3的利用率=
100
53
mol
2mol
×100%=94.34%,
故答案为:94.34%.
点评:本题考查了侯氏制碱法生产流程的原理及物质分析判断,纯碱制备的条件应用和产物的提纯析出,反应过程中反应的原理分析和物质来源是解题的关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源:四川省广元中学2010届高三第四次月考、化学试卷 题型:058

我国著名化学家侯德榜先生发明的“侯氏制碱法”,因原料利用率高,并能进行连续生产,从而享誉中内外.“侯氏制碱法”的基本做法是向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,获得碳酸氢钠晶体,再将所得碳酸氢钠晶体加热分解后即可得到纯碱.它的反应原理可用下列化学方程式表示:

NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O

某课外兴趣小组同学,按照“侯氏制碱法”原理,设计了如下一套实验装置

实验室可选药品有浓氨水、纯碱、大理石、稀盐酸、稀硫酸、熟石灰、氯化铵、氯化钠

(1)选用最合适的试剂的名称D________

(2)本实验具体操作过程中,应先通________气体,再通________气体;

(3)指出该装置的三处错误________ ________ ________

(4)在改进装置后,该同学进行了实验,实验所用的饱和NaCl溶液中含溶质58.5 g,实验最后得到无水碳酸钠26 g,则其产率为________;该同学针对其实验结果,认真分析了造成损失的原因,发现其操作步骤并没有错误,则主要原因是________

(5)在“侯氏制碱法”的工业生产中,原料的利用率高,大大降低了成本.请问本实验中哪些物质可重复利用?________

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科目:高中化学 来源: 题型:

我国著名化学家侯德榜先生发明的侯氏制碱法,因原料利用率高,并能进行连续生产,从而享誉中外。侯氏制碱\]法的基本做法是向饱和食盐水中依次通入氨气和二氧化碳,获得碳酸氢钠晶体,再将所得碳酸氢钠晶体加热分解后即可得到纯碱。它的反应原理可用下列化学方程式表示:
NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
某课外兴趣小组同学,按照“侯氏制碱法”原理,设计了如下一套实验装置:

实验室可供选用的药品有:浓氨水、纯碱、大理石、稀盐酸、稀硫酸、熟石灰、氯化铵、氯化钠。
(1)A、D中最合适的试剂为:A_______;D_______。(填名称)
(2)本实验在具体操作过程中,应先通_________气体,再通________气体,原因是________________。
(3)指出该装置中的错误_________。(至少两处)
(4)在改进装置后,该同学进行了实验,实验所用的饱和NaCl溶液中含溶质58.5g,实验最后得到无水碳酸钠26.0g,则其产率为________;该同学针对其实验结果,认真分析了造成损失的原因,发现其操作步骤并没有错误,则主要原因是________________________。
(5)在侯氏制碱法工业生产中,原料的利用率高,大大降低了成本。请问本实验中哪些物质可重复利用?________________。

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科目:高中化学 来源:同步题 题型:实验题

我国著名化学家侯德榜生先发明的“侯氏制碱法”,因原料利用率高,并能进行连续生产,从而享誉海内外。“侯氏制碱法”的原理是向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,获得碳酸氢钠晶体,再将所得的碳酸氢钠晶体加热分解后即 可得到纯碱。它的反应原理可用下列化学方程式表示:
NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。某课外兴趣小组同学,按照“侯氏制碱法”原理,设计了如图所示的一套实验装置:
实验室可供选用的药品有:浓氨水、纯碱、大理石、稀盐酸、稀硫酸、熟石灰、氯化氨、氯化钠。
(1)A、D中最合适的试剂为:A________;D________(填名称)。
(2)本实验具体操作过程中,应先通入________气体,再通入________气体;原因是_________________________________________________________________。
(3)指出该装置中的错误(至少两处)__________________________________________ 。
(4)在改进装置中,该兴趣小组同学进行了实验,实验所用的饱和NaCl溶液中含溶质58.5 g,实验最后得到无水碳酸钠26.0 g,则其产率为________;该兴趣小组同学针对其实验结果,认真分析了造成损失的原因,发现其操作步骤并没有错误,则主要原因是_______________________________________________。
(5)在“侯氏制碱法”工业生产中,原料的利用率高,大大降低了成本.请问本实验中哪些物质可重复利用?____________。

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科目:高中化学 来源: 题型:

侯氏制碱法原理是:将NH3和CO2气体通入饱和食盐水中即可获得NaHCO3和NH4Cl的混合物,然后分离出NaHCO3再加热制得纯碱。其流程如下:

参照下表:

物质

CO2

NH3

NaHCO3

NH4Cl

NaCl

溶解度(20℃)

V水:V 二氧化碳=1:1

V水:V氨气=1:700

9.6g

37.2g

a g

回答下列问题:

(1)气体A、B依次是:(    )

A、CO2 ;  NH3        B、 NH3  ;CO2     C、任何顺序都可以

(2)写出(I)和(II)步骤总的化学反应方程式:

                                                                    。

由反应原理可知,a        9.6(填“<”、“>”或“=” )

(3)操作(III)的名称是:               ,化学实验室进行该操作用到的玻璃仪器有:                                       。

(4)经步骤(III)所得液体中含有的盐为(写化学式):               。经过       (填操作名称)后可以得到化肥。

(5)每当通入NH3 44.8L(已折合成标准状况下)时可以得到纯碱100.0g,则NH3的利用率为              。

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