我國化工專家侯德榜先生發(fā)明的“侯氏制堿法”的基本原理是:在濃氨水中通入足量的二氧化碳生成一種鹽,然后在此溶液中加入細小的食鹽粉末;由于碳酸氫鈉在該狀態(tài)下溶解度很小,呈晶體析出,同時由于碳酸氫鈉不穩(wěn)定,加熱后生成純堿.水和二氧化碳;再向析出碳酸氫鈉后的氯化銨溶液中加入食鹽,使其中的氯化銨單獨結晶出來,氯化鈉則可循環(huán)使用.根據(jù)以上敘述簡要回答問題:
(1)用上述方法進行實驗時,所用的起始原料
 
.(寫出它們的化學式,下同).
(2)最終產(chǎn)品是
 

(3)有關的化學方程式
 
;
 
 

(4)有人認為侯氏制堿法的優(yōu)點有以下四點:
A.生產(chǎn)過程中部分產(chǎn)品可作為起始原料使用;
B.副產(chǎn)品是一種可利用的氮肥;
C.反應不需要加熱;
D.副產(chǎn)品不會造成環(huán)境污染.
你認為其中正確的是(用代號回答)
 
分析:
濃氨水
二氧化碳
?生成一種鹽即碳酸氫銨(NH4HCO3
NaCl
NH4Cl+NaHCO3,NaHCO3?Na2CO3+CO2↑+H2O.
由上面一連串的分析可明確看出,原料就是濃氨水、二氧化碳和NaCl;最終產(chǎn)物就是NH4Cl和Na2CO3;三個化學方程式也可很容易的寫出來.
解答:解:(1)由“侯氏制堿法”的基本原理可知:首先是濃氨水和二氧化碳反應生成一種鹽(NH4HCO3),
在鹽溶液中加入細小的食鹽粉末,析出碳酸氫鈉,碳酸氫鈉不穩(wěn)定,加熱后生成純堿(Na2CO3)、
水和二氧化碳,部分原料可以循環(huán)使用.通過分析可知進行實驗時,所用的起始原料為:NH3、CO2、NaCl.
(2)由實驗原理可知:發(fā)生的反應有 NH3+H2O+CO2═NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl═NH4Cl+NaHCO3
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O  所以最終產(chǎn)品是Na2CO3、NH4Cl
(3)由(2)的分析可知實驗過程中發(fā)生的反應有:
NH3+H2O+CO2═NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl═NH4Cl+NaHCO3,2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
(4)由(2)的分析可知反應生成的CO2可以循環(huán)作為起始原料使用,故A正確;
因為副產(chǎn)品(NH4Cl)含有氮元素(N)屬于氮肥,故 B正確;
因為2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O 這個反應需要加熱,故C錯;
因為副產(chǎn)品是NH4Cl、CO2、H2O 都不污染環(huán)境,故D正確;所以應選ABD
故答案為:
(1)NH3、CO2、NaCl.
(2)Na2CO3、NH4Cl
(3)NH3+H2O+CO2═NH4HCO3 ;NH4HCO3+NaCl═NH4Cl+NaHCO3 ;2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
(4)ABD
點評:此題考查的是有關侯氏制堿法的有關知識,只要認真看題,真正理解了侯氏制堿法的原理,此題就會迎刃而解.
練習冊系列答案
相關習題

科目:初中化學 來源: 題型:

7、我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”為世界制堿工業(yè)做出了突出的貢獻.他以食鹽、水、氨氣、二氧化碳為原料,先制得碳酸氫鈉和氯化銨,進而生產(chǎn)出純堿.下表是幾種物質在不同溫度時的溶解度:
(1)從表中數(shù)據(jù)可以看出,溫度對
NaCl
的溶解度影響不大.
(2)要使NH4Cl飽和溶液中的NH4Cl結晶析出,在
較低
(填“較高”或“較低”)溫度下進行比較合適.
  0℃   20℃   40℃   60℃
 NaHC03    6.9    9.6    2.7   6.4
  NaCl   35.7   35.8    6.6   37.3
  NH4Cl   29.4   37.2   45.8   55.2
(3)“侯氏制堿法”制NaHCO3的方程式是NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3+NH4Cl,該反應能進行的原因是
有溶解度較小的NaHCO3產(chǎn)生

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科目:初中化學 來源: 題型:

我國化工專家侯德榜曾為世界制堿工業(yè)作出了突出貢獻.“侯氏制堿法”是以食鹽、氨氣、二氧化碳等為原料先制得N.HCq,進而生產(chǎn)出純堿.其生產(chǎn)過程用化學方程式可簡要表示為:
①NH3+H2O+CO2=NH4HCO3;②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;③2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+H2O+CO2↑.
(1)“侯氏制堿法”生產(chǎn)過程中涉及到的基本反應類型是
 

A.置換反應;B.化合反應;C.分解反應;D.復分解反應
(2)第②步中加入的是磨細的食鹽粉,食鹽磨細的目的是
 

若第②步中得到的NaHCO3中含有少量的NH4HCO3,但不會影響產(chǎn)品Na2CO3的純度,原因是
 

(3)若純堿中含有NaHCO3雜質,為測定試樣中純堿的質量分數(shù),用右圖中的裝置進行實驗.主要實驗步驟如下:精英家教網(wǎng)
用天平準確稱量出干燥試管的質量為20.2克,然后稱取4.0克已研碎的純堿樣品并放入干燥的試管中.用酒精燈加熱,待充分反應并冷卻后,在天平上稱出試管和碳酸鈉的質量23.5克.
①停止加熱前,要進行的操作是
 

②該試樣中純堿的質量分數(shù)為
 

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科目:初中化學 來源: 題型:

29、我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”為世界制堿工業(yè)做出了突出的貢獻.他以食鹽、水、氨氣、二氧化碳為原料,先制得碳酸氫鈉和氯化銨,進而生產(chǎn)出純堿.下表是幾種物質在不同溫度時的溶解度.
0℃ 20℃ 40℃ 60℃
NaHCO3 6.9 9.6 12.7 16.4
NaCl 35.7 35.8 36.6 37.3
NH4Cl 29.4 37.2 45.8 55.2
(1)從表中數(shù)據(jù)可以看出,溫度對
氯化鈉
的溶解度影響不大.
(2)要使NH4Cl飽和溶液中的NH4Cl結晶析出,在
較低
(填“較高”或“較低”)溫度下進行比較合適.
(3)“侯氏制堿法”制NaHCO3的化學方程式是NaCl+CO2+NH3+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl,該反應能進行的原因是
有溶解度較小的NaHCO3產(chǎn)生.

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科目:初中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2012?揚中市模擬)我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻.他以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3,進而生產(chǎn)出純堿.有關反應的化學方程式為:
NH3+CO2+H2O═NH4HCO3;
NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl;
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
回答下列問題:
(1)碳酸氫銨與飽和食鹽水反應,能析出碳酸氫鈉晶體的原因是
c
c
(填字母標號).
a.碳酸氫鈉難溶于水    b.碳酸氫鈉受熱易分解    c.碳酸氫鈉的溶解度相對較小,所以在溶液中首先結晶析出
(2)某探究活動小組根據(jù)上述制堿原理,進行碳酸氫鈉的制備實驗,同學們按各自設計的方案實驗.
①一位同學將二氧化碳氣體通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉,實驗裝置如下圖所示(圖中夾持、固定用的儀器未畫出).

試回答下列有關問題:
(Ⅰ)乙裝置中的試劑是 飽和的碳酸氫鈉溶液,作用是
吸收甲裝置可能揮發(fā)出的氯化氫氣體
吸收甲裝置可能揮發(fā)出的氯化氫氣體
;
(Ⅱ)丁裝置中稀硫酸的作用是
吸收末反應的NH3
吸收末反應的NH3

(Ⅲ)實驗結束后,分離出NaHCO3晶體的操作是
過濾
過濾
(填分離操作的名稱).
②另一位同學用圖中戊裝置(其它裝置未畫出)進行實驗.
(Ⅰ)實驗時,須先從
a
a
管通入
氨氣
氨氣
氣體;
(Ⅱ)有同學建議在戊裝置的b管下端連接己裝置,理由是
增大氣體與溶液接觸面積,提高CO2吸收率
增大氣體與溶液接觸面積,提高CO2吸收率
;
(3)請你再寫出一種實驗室制取少量碳酸氫鈉的方法:
用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應.(或往燒堿溶液中通入過量CO2;往飽和Na2CO3 溶液中通入過量CO2 等.其他合理方法均可)
用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應.(或往燒堿溶液中通入過量CO2;往飽和Na2CO3 溶液中通入過量CO2 等.其他合理方法均可)

(4)“純堿中常常會混有少量氯化鈉.”某研究性學習小組以一包純堿(只考慮含氯化鈉)為研究對象,探究純堿樣品中碳酸鈉的含量.
【實驗設計】
甲方案
Ⅰ.設計思路:根據(jù)樣品與氯化鈣溶液反應生成沉淀碳酸鈣的質量,求出碳酸鈉的質量,再計算樣品中碳酸鈉的質量分數(shù).
Ⅱ.操作步驟:稱取13.25g純堿樣品,加入過量的氯化鈣溶液,充分攪拌.過濾、洗滌、干燥,得到的白色沉淀10.00g.
Ⅲ.數(shù)據(jù)處理:請根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù),計算該樣品中碳酸鈉的質量分數(shù).
計算過程:
解:設純堿樣品中含Na2CO3的質量為x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
純堿樣品中Na2CO3的質量分數(shù)為
10.6g
13.25g
×100%=80%
解:設純堿樣品中含Na2CO3的質量為x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
純堿樣品中Na2CO3的質量分數(shù)為
10.6g
13.25g
×100%=80%


乙方案
I.設計思路:根據(jù)樣品(質量為a g)與稀硫酸完全反應生成二氧化碳的質量(質量為b g),求出碳酸鈉的質量,再計算樣品中碳酸鈉的質量分數(shù).
II.實驗結論:
(1)當a、b的質量關系滿足
a
b
=
53
22
(或22a=53b;或a=
53
22
b等)
a
b
=
53
22
(或22a=53b;或a=
53
22
b等)
(填寫含a、b字母的表達式,下同)時,純堿樣品中只含有碳酸鈉,樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)是100%.
(2)當a、b的質量關系滿足
a
b
53
22
a
b
53
22
時,純堿樣品室有碳酸鈉和少量氯化鈉組成的混合物,樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)是
53b
22a
×100%
53b
22a
×100%

【實驗評價】
誤差分析:
(一)甲方案中,白色沉淀的質量在過濾、干燥等操作過程中會有所損耗,造成計算結果與實際值相比偏小.如果將氯化鈣溶液換成氯化鋇溶液,則可以使誤差減小,理由是
BaCl2比CaCl2的相對分子質量大,產(chǎn)生的沉淀質量大,稱量誤差小
BaCl2比CaCl2的相對分子質量大,產(chǎn)生的沉淀質量大,稱量誤差小

(二)乙方案中,有部分生成的二氧化碳氣體因溶解于水而沒有全部逸出,造成計算結果與實際值相比
偏小
偏小
(填“偏大”、“偏小”、或“不變”).

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科目:初中化學 來源:2011-2012學年江蘇省鎮(zhèn)江市揚中市八年級(下)期中化學試卷(解析版) 題型:解答題

我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻.他以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3,進而生產(chǎn)出純堿.有關反應的化學方程式為:
NH3+CO2+H2O═NH4HCO3;
NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl;
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
回答下列問題:
(1)碳酸氫銨與飽和食鹽水反應,能析出碳酸氫鈉晶體的原因是______(填字母標號).
a.碳酸氫鈉難溶于水    b.碳酸氫鈉受熱易分解    c.碳酸氫鈉的溶解度相對較小,所以在溶液中首先結晶析出
(2)某探究活動小組根據(jù)上述制堿原理,進行碳酸氫鈉的制備實驗,同學們按各自設計的方案實驗.
①一位同學將二氧化碳氣體通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉,實驗裝置如下圖所示(圖中夾持、固定用的儀器未畫出).

試回答下列有關問題:
(Ⅰ)乙裝置中的試劑是 飽和的碳酸氫鈉溶液,作用是______;
(Ⅱ)丁裝置中稀硫酸的作用是______;
(Ⅲ)實驗結束后,分離出NaHCO3晶體的操作是______(填分離操作的名稱).
②另一位同學用圖中戊裝置(其它裝置未畫出)進行實驗.
(Ⅰ)實驗時,須先從______管通入______氣體;
(Ⅱ)有同學建議在戊裝置的b管下端連接己裝置,理由是______;
(3)請你再寫出一種實驗室制取少量碳酸氫鈉的方法:______.
(4)“純堿中常常會混有少量氯化鈉.”某研究性學習小組以一包純堿(只考慮含氯化鈉)為研究對象,探究純堿樣品中碳酸鈉的含量.
【實驗設計】
甲方案
Ⅰ.設計思路:根據(jù)樣品與氯化鈣溶液反應生成沉淀碳酸鈣的質量,求出碳酸鈉的質量,再計算樣品中碳酸鈉的質量分數(shù).
Ⅱ.操作步驟:稱取13.25g純堿樣品,加入過量的氯化鈣溶液,充分攪拌.過濾、洗滌、干燥,得到的白色沉淀10.00g.
Ⅲ.數(shù)據(jù)處理:請根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù),計算該樣品中碳酸鈉的質量分數(shù).
計算過程:
______

乙方案
I.設計思路:根據(jù)樣品(質量為a g)與稀硫酸完全反應生成二氧化碳的質量(質量為b g),求出碳酸鈉的質量,再計算樣品中碳酸鈉的質量分數(shù).
II.實驗結論:
(1)當a、b的質量關系滿足______(填寫含a、b字母的表達式,下同)時,純堿樣品中只含有碳酸鈉,樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)是100%.
(2)當a、b的質量關系滿足______時,純堿樣品室有碳酸鈉和少量氯化鈉組成的混合物,樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)是______.
【實驗評價】
誤差分析:
(一)甲方案中,白色沉淀的質量在過濾、干燥等操作過程中會有所損耗,造成計算結果與實際值相比偏。绻麑⒙然}溶液換成氯化鋇溶液,則可以使誤差減小,理由是______.
(二)乙方案中,有部分生成的二氧化碳氣體因溶解于水而沒有全部逸出,造成計算結果與實際值相比______(填“偏大”、“偏小”、或“不變”).

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