2026届高三化学一轮复习讲义高考热点11：侯氏制碱法

高考热点11　侯氏制碱法 【知识梳理】 侯氏制碱法又称联合制碱法,由侯德榜于1943年发明,是世界上广泛采用的制纯碱法,所谓“联合制碱法”中的“联合”,指该法将合成氨工业与制碱工业组合在一起,由氨厂提供碱厂需要的NH3和CO2。 1.制备原料 食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气;利用了生产氨时的副产品CO2,革除了用石灰石分解来生产,简化了生产设备。 其反应为C+H2O(g)CO+H2,CO+H2O(g)CO2+H2。 2.工艺流程 母液里的NH4Cl用加入食盐的办法使它结晶出来,作为化工产品或化肥。食盐溶液又可以循环使用。提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了生产的成本。 3.反应原理 ①先将NH3通入饱和食盐水而形成氨盐水,再通入CO2生成溶解性较小的NaHCO3微小晶体,产生NaHCO3的反应:NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。 ②加热煅烧制得纯碱产品,产生Na2CO3的反应:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。 4.绿色思想 循环使用的物质为CO2、饱和食盐水。 【热点训练】 1.我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如图: (1)沉淀池、煅烧炉中发生反应的化学方程式分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)上述流程中X物质的分子式是　　　　。  (3)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品。通氨气除了增大N的浓度,使NH4Cl更多地析出外,还有什么作用?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  循环Ⅰ的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)如何检验产品碳酸钠中是否含有碳酸氢钠? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)NH3+CO2+NaCl+H2O===NH4Cl+NaHCO3↓　2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑　(2)CO2　(3)使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度　循环Ⅰ的作用是提高原料氯化钠的利用率　(4)加热,若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,说明碳酸钠中含有碳酸氢钠,否则,不含有碳酸氢钠 2.(2024·河南信阳期中)工业上用粗盐(含Ca2+、Mg2+、S等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl,工艺流程如下图所示。下列有关说法正确的是(　　) A.除杂可依次加入Na2CO3、NaOH、BaCl2,再加入盐酸调节溶液的酸碱性 B.饱和食盐水中先通入的气体为CO2,再通入的气体为NH3 C.流程图中“系列操作”中一定需要使用玻璃棒 D.流程图中循环使用的物质有NH3和CO2 答案　C 解析　除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、S等杂质,可以加过量氢氧化钠除去镁离子,加过量的氯化钡除去硫酸根离子,然后用碳酸钠去除钙离子和过量的钡离子,盐酸要放在最后,来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,A错误;二氧化碳在水中溶解度较小,氨气溶解度较大,故应先通入氨气,碱性溶液中再通入二氧化碳,二氧化碳的溶解度增大,增大了溶液中HC的浓度,可以达到实验目的,B错误;从溶液中得到固体,需要加热浓缩,冷却结晶、过滤等操作,这些过程中需要玻璃棒搅拌、引流等,C正确;碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,二氧化碳可以循环利用,反应中氨气转化为铵盐,因此流程图中的循环使用的物质没有NH3,D错误。 3.(2024·河北承德模拟)我国科学家侯德榜结合地域条件改进索尔维制碱法,后被命名为“侯氏制碱法”。主要工艺流程如图。 已知:索尔维制碱法总反应:2NaCl+CaCO3===Na2CO3+CaCl2(CaCl2作为废液排放)。 根据以上流程回答下列问题: (1)与索尔维制碱法相比,侯氏制碱法最突出的优点是　　　　(填字母)。  A.原料利用率高　　B.设备少　　C.生产方便 (2)实验时向饱和食盐水中通入CO2、NH3的先后顺序是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  沉淀池发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)侯氏制碱法副产品的一种用途为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)气体2是　　　　　　(填化学式)。  (5)向盐析池中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)+NH4Cl(aq)—→NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,根据NaCl和NH4Cl的溶解度曲线,需采用的操作为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、  　　　　　、洗涤、干燥。  (6)测定所得Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数,方法和步骤如下。 则测得样品中Na2CO3的质量分数为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)A　(2)先通入NH3,后通入CO2　NH3+H2O+NaCl+CO2===NH4Cl+NaHCO3↓ (3)制化肥　(4)NH3　(5) 冷却结晶　过滤 (6)80% 解析　(1)索尔维制碱法生成氯化钙废液,侯氏制碱产生的是氯化铵可以做化学肥料,与索尔维制碱法相比,侯氏制碱法最突出的优点是原料利用率高;(2)由于氨气的溶解度大,二氧化碳的溶解度小,先通入NH3,后通入CO2能够使二氧化碳充分吸收,增加产品产率;(3)侯氏制碱法副产品是氯化铵,氯化铵中含有氮元素,可制氮肥,也可以用于制干电池等;(4)经过分析,气体2是氨气;(5)根据溶解度随温度的变化曲线可以看出,氯化铵的溶解度随着温度的升高而不断增大,而氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显,所以要想使NH4Cl沉淀充分析出并分离,需采用的操作为冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;(6)根据Na2CO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+2NaOH,n(Na2CO3)=n(BaCO3)= mol,所以Na2CO3的质量分数为×100%=80%。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高考热点11　侯氏制碱法 【知识梳理】 侯氏制碱法又称联合制碱法,由侯德榜于1943年发明,是世界上广泛采用的制纯碱法,所谓“联合制碱法”中的“联合”,指该法将合成氨工业与制碱工业组合在一起,由氨厂提供碱厂需要的NH3和CO2。 1.制备原料 食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气;利用了生产氨时的副产品CO2,革除了用石灰石分解来生产,简化了生产设备。 其反应为C+H2O(g)CO+H2,CO+H2O(g)CO2+H2。 2.工艺流程 母液里的NH4Cl用加入食盐的办法使它结晶出来,作为化工产品或化肥。食盐溶液又可以循环使用。提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了生产的成本。 3.反应原理 ①先将NH3通入饱和食盐水而形成氨盐水,再通入CO2生成溶解性较小的NaHCO3微小晶体,产生NaHCO3的反应:NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。 ②加热煅烧制得纯碱产品,产生Na2CO3的反应:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。 4.绿色思想 循环使用的物质为CO2、饱和食盐水。 【热点训练】 1.我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如图: (1)沉淀池、煅烧炉中发生反应的化学方程式分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)上述流程中X物质的分子式是　　　　。  (3)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品。通氨气除了增大N的浓度,使NH4Cl更多地析出外,还有什么作用?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  循环Ⅰ的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)如何检验产品碳酸钠中是否含有碳酸氢钠? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  2.(2024·河南信阳期中)工业上用粗盐(含Ca2+、Mg2+、S等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl,工艺流程如下图所示。下列有关说法正确的是(　　) A.除杂可依次加入Na2CO3、NaOH、BaCl2,再加入盐酸调节溶液的酸碱性 B.饱和食盐水中先通入的气体为CO2,再通入的气体为NH3 C.流程图中“系列操作”中一定需要使用玻璃棒 D.流程图中循环使用的物质有NH3和CO2 3.(2024·河北承德模拟)我国科学家侯德榜结合地域条件改进索尔维制碱法,后被命名为“侯氏制碱法”。主要工艺流程如图。 已知:索尔维制碱法总反应:2NaCl+CaCO3===Na2CO3+CaCl2(CaCl2作为废液排放)。 根据以上流程回答下列问题: (1)与索尔维制碱法相比,侯氏制碱法最突出的优点是　　　　(填字母)。  A.原料利用率高　　B.设备少　　C.生产方便 (2)实验时向饱和食盐水中通入CO2、NH3的先后顺序是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  沉淀池发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)侯氏制碱法副产品的一种用途为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)气体2是　　　　　　(填化学式)。  (5)向盐析池中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)+NH4Cl(aq)—→NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,根据NaCl和NH4Cl的溶解度曲线,需采用的操作为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、  　　　　　、洗涤、干燥。  (6)测定所得Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数,方法和步骤如下。 则测得样品中Na2CO3的质量分数为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $$