分层作业(25)揭秘索尔维制碱法和侯氏制碱法-【智学校本学案】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册分层作业（鲁科版）

■ 0□0000 分层作业（二十五） □口1口口1□ 揭秘索尔维制碱法和 题 2□2222 卡 年级： 学号 33333 4□4口44口4☐ 侯氏制碱法 班级： 5555☐5 位 66☐6]66 (满分：22分) 姓名： 7077077 8☐8□8☐8]8 9I99J99■ ·基础对点练· [A]侯氏制碱法中可循环利用的气体为NH [B]先从a管通入NH3,再从b管通入CO2 1.(2分)反应NaC1+CO2+NH3+H2O NaHCO3↓+NH,CI是索尔维制碱法的重要 [c]为吸收剩余的NH3,c中应装人碱石灰 化学反应，以下是对该反应涉及的有关知识的 [D]反应后冷却，瓶中析出的晶体主要是纯碱 部分见解，其中不正确的是 ) 19876543210+0.5 [A]该条件下NaHCO3的溶解度较小 4.(12分)索尔维制碱法工艺流程如图所示，请回 [B]NaHCO,不是纯碱 [c]析出固体后的溶液为NaHCO3的不饱和 答下列问题： 溶液 制氨厂→NH C0,循环利用 [D]析出固体后的溶液为NaHCO3的饱和溶液 饱和NaCl溶液→ →NaHCO,纯碱 C02 煅烧 2.(2分)某制碱厂的生产流程如下所示。下列分 CaCO,高温 CaO→Ca(oH →NH循环利用 析正确的是 (1)向饱和NaCI溶液中先通入NH3,后通人 NH,CO, 反应② C02 NaHCO 反应① CO2,效果更好。反应制得NaHCO3沉淀和 饱和食盐水过诚 Na,CO, 反应③ X 过量 母液 Ca(H) NH NH,CI溶液的化学方程式为 [A]该制碱法是侯氏制碱法 [B]反应①中包含复分解反应 (2)索尔维制碱法除了得到纯碱外，还会产生一 [c]X中只含有Ca2+和CI 种废渣 (填化学式)。侯氏制碱法在此 [D]理论上，生产过程中无需补充CO: 工业上改进，不再使用CaCO3制备CO2,而是 3.(2分)用如图所示的实验 器9 装置模拟侯氏制碱法的主 饱和食盐水 在制备NH3的过程中制得CO2,则侯氏制碱法 冷水 要反应原理。下列说法正 在得到纯碱的同时还制得了 (填化学 确的是 式)，此物质在农业上的用途是作 49 6.(2分)我国化学家侯德榜改良索尔维的纯碱生 能力提升练· 产工艺，其流程如下： 5.(2分)侯氏制碱法是我国化工专家侯德榜为世 CO, 饱和NaCl(aq) 界制碱工业作出的突出贡献。某实验小组模拟 NH: 合成氨厂 沉淀池 煅烧炉 侯氏制碱法的工艺流程及实验装置（部分夹持 NH: ·母液过滤 →NH,CI(s) 装置省略)如图所示。下列说法正确的是 已知：K1(H2C03)=4.5×10-7mol·L1; K2(H2CO3)=4.7×10-11mol·L-1; H,C02 饱和NaCl溶液 过NaHCO,整Na,CO NH,CI和 Kb(NH3·H2O)=1.8×105mol·L1。 Ca(OH) 稀盐酸 大理石 下列说法正确的是 () 荡 冷水 饱和NaCl溶液 [A]等物质的量NH3与CO2反应所得到 ① ② ③ ④ [A]实验时先打开装置③中分液漏斗的旋塞，过 NH4HCO3溶液中：c平(HCO3)> 一段时间后再点燃装置①的酒精灯 c平(NHt) [B]装置②的干燥管中可盛放碱石灰，作用是吸 [B]饱和NaCl溶液中通入NH3后，溶液中存 收多余的NH 在：c平(H+)+c平(NH)=c平(OH) [c]向步骤I所得滤液中通人NH3,加入细小 [c]沉淀池中的反应方程式为2NaCI+CO2十 的食盐颗粒并降温可析出NH,CI 2NH3+H2O-Na2 CO3+2NH,CI [D]用装置④可实现步骤Ⅱ的转化，所得CO, [D]通NH前的母液中一定存在：c平NH·HO)十 可循环使用 c平NH)=c平(C) 50 ■+Fe3++2SO+2Ba2++40H--2BaSO. 淀，加入盐酸得到氯化镁晶体，在HC】气氛中加热蒸干得到 Fe(OH)3Y+NH3·H2O,②正确；铁离子优先与氢氧根离 无水MgC12;溴化钠溶液通入氯气得到溴单质，吹出后用二氧 子反应，铵根离子与铁离子的物质的量之比为1：1，不可能 化硫水溶液吸收，再用氯气将涣离子转化为涣单质。若粗盐 为3：1，④错误。(5)由题意知，Cl2与FBr2的物质的量之 中含SO,Ca2+、Mg2+,加入氯化钡溶液应先于碳酸钠溶 比为1：1，其中Cl2首先氧化Fe2+,然后氧化Br,但溶液 液，才能除去过量的氯化钡，应过滤除去沉淀后再加稀盐酸 中的Br不能全部被氧化。 调节溶液pH,A错误；A1CL?为共价化合物，熔融状态不导 电，不能用于电解制取铝，B错误；工业生产中Mg2+转化为氢 分层作业（二十四） 氧化镁沉淀时，用的是更便宜易得的氢氧化钙，C错误；过程 ③⑤中溴元素均由一1价转化为0价，化合价升高被氧化，D 答案速对 正确。] 5.C[a是碱式滴定管，可盛装待测KOH溶液，b是酸式滴定 1 23456 管，可盛装0.1000mol·L1HC1溶液，A错误；锥形瓶不需 C D BDC C 要用待测液润洗，润洗会使待测液中溶质物质的量增大，B错 误；由于FeCl溶液易水解，故配制FeCl3溶液时，将FeCl3固 7.(1)CABE(2)滴人最后半滴物质的量浓度为 体溶解在浓盐酸中，可以抑制水解，然后再用水稀释到所需 cmol·L1的标准硫酸溶液，溶液由黄色变为橙色且 的浓度，C正确；将NaOH溶液分几次缓慢加入盐酸溶液中 半分钟内不恢复原来的颜色(3)偏高(4)偏低 易造成热量损失，导致所测定的最高温度偏低，应一次性迅 (5)80cV,V2%或0.8c,-V)x100% 速混合，D错误。] W W 6.C[①取少量粉末于一支试管中，加水振荡，有白色沉淀生 试题精析 成，则该沉淀为碳酸钙或者碳酸钡或者两者都有，则一定有 碳酸钾存在：②向实验①的试管中加入过量稀盐酸，白色沉 1.C[步骤①：取少量样品溶于水得到澄清溶液，说明固体溶 淀消失，并有气泡产生，得到溶液X;向实验②反应后的溶液 于水且相互之间不反应；步骤②：向①的溶液中滴加过量稀 中滴加硝酸银溶液，生成白色沉淀，该沉淀为AgC1,因为②中 盐酸，有气泡产生，若气泡不是NO,说明可能含有NaHCO 引入了氯离子，因此无法确定原溶液中是否含有氯离子。实 或Na2SO3或两者都有；若气泡是NO,说明含有NaNO,和 验①中的白色沉淀不一定含有两种物质，可能只有碳酸钙或 Na2SO3;步骤③：取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液， 者碳酸钡中的一种，A错误；根据分析可知，②引入了氯离 有沉淀生成，则沉淀为BaSO4,说明固体中存在Na2SO3和 子，因此原溶液中不一定含有氯离子，即白色粉末中不一定 含有氯化钙，B错误：①中白色沉淀为碳酸钙或者碳酸钡中的 Na2S0,至少一种，则该固体样品中不一定含有Na2S04,白 色沉淀可能是NaNO,和Na2SO,在加盐酸后发生氧化还原 至少一种，加入过量稀盐酸后，沉淀溶解，此时溶液中溶质为 反应生成SO?,SO?与Ba2+结合生成白色的硫酸钡沉淀， HC1、钾盐、氯化钙或者氯化钡，再向溶液中加入硝酸银，得到 溶液Y,则溶液Y中至少含有硝酸、钾盐、硝酸钙或者硝酸钡 A错误；若气泡是NO,说明含有NaNO3和Na2SO3,不一定 等多种溶质，C正确：溶液X中含有钾离子，钾离子的焰色试 有NaHCO3,B错误；该固体样品若只含有Na2SO3,则步骤 验需要透过透明蓝色钻玻璃观察，不能直接观察到紫色，D ③不会产生沉淀，故该固体样品不可能只含有Na2SO3,C正 错误。] 确；步骤②产生的气体可能是NaNO3和Na2SO3在加盐酸后 7.[解析](1)实验时应先称量一定质量的固体，溶解冷却后配 发生氧化还原反应生成的NO,NO易与试管内的O2反应生 制成溶液，量取待测液于锥形瓶中，然后用标准液进行滴定， 成红棕色的NO2,试管口产生的气体可能是红棕色的，D 故正确操作步骤的顺序是C→A→B→D→E。(2)指示剂为 错误。] 甲基橙，变色范围为3.1~4.4，终点时颜色由黄色变为橙色， 2.D[用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，反应终点时 故判断滴定终点的依据为滴入最后半滴物质的量浓度为℃ 溶液为中性，可选甲基橙溶液或酚酞溶液作指示剂，选项A ol·L1的标准硫酸溶液，溶液由黄色变为橙色且半分钟内 正确；滴定前不能用待测液润洗锥形瓶，否则待测液溶质物 不恢复原来的颜色。(3)因标准液浓度变小，体积变大，故测 质的量变大，影响测定结果，选项B正确；氢氧化钠吸收少量 定结果会偏高。(4)若指示剂变色15s后又恢复为原来的颜 二氧化碳后变为碳酸钠，当甲基橙溶液作指示剂时，反应后 色便停止滴定，而其他操作均正确，则所用标准液不足，故测 都生成氯化钠，不影响消耗盐酸的体积，所以不影响滴定结 定结果偏低。(5)H2SO4的物质的量为c(V2一V1)×103 果，选项C正确；量筒读数只能精确到0.1mL,不可用量筒 量取25.00 mL NaOH待测液，应该用碱式滴定管，选项D不 mol,则n(NaOH)=2c(V2-V,)×10-3mol,m(NaOH)= 正确。] 80c(V2-V1)×10-3g,则样品中NaOH的质量为10×80c 3.B[混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶时，CO2被吸 (V2-V1)×103g,所以烧碱样品纯度为 收，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可将上一步带出的水蒸气 10×80×(V2-V1)×10-3c ×100% 80c(V。-V2%. 除去，得到纯净的CO,A项正确；NaOH溶液可与NH,CI溶 W 液发生反应：NaOH+NHCl—NaCI+NH3·H2O,B项错 分层作业（二十五） 误；CL2(g)在饱和食盐水中的溶解度很小，而HCI(g)在饱和 食盐水中的溶解度很大，混合气体通过盛有饱和食盐水的洗 气瓶时HCI气体被吸收，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可除 答案速对 去上一步带出的水蒸气，C项正确；灼烧时，杂质NaHCO3发 1235 6 生反应：2NaHC0,△Na,C0,+C0,++H,0,D项正确] 4.D[海水资源综合利用时，若粗盐中混有杂质离子，注意加 入药品顺序，碳酸钠应该在氯化钡之后，因为碳酸钠可以除 4.(1)NaCI+NH,+CO,+H,O- -NaHCO+NH,CI 去钡离子、钙离子杂质；母液加入氢氧化钙得到氢氧化镁沉 (2)CaCl, NH,CI氮肥 144 试题精析 试题精析 1.C[该条件下NaHCO3的溶解度不大，因此析出NaHCO3, 1.C[生物柴油是油脂反应产生的，油脂不属于化石能源，A 析出后应为NaHCO3的饱和溶液，C错误。] 正确；“地沟油”的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，其经过加 2.B[由流程可知，该制碱法以NaCl、CO2、NH3、Ca(OH)2为 工处理可用作生物柴油，可以作燃料油使用，因此实现了厨 原料来制取纯碱，副产物为CCl2,该制碱法不是侯氏制碱 余垃圾的合理利用，B正确；生物柴油的燃烧需要点燃，其燃 烧属于放热反应，C错误：生物柴油在燃烧的过程中会放出大 法，故A错误；反应①为NH3+H2O+CO2+NaCl 量热量，同时产生光，物质反应过程中能量转化主要是化学 NH,C+NaHCO3↓，反应中没有元素发生化合价改变，属于 能转化为热能和光能，D正确。] 非氧化还原反应，包含复分解反应，故B正确；母液的主要成 2.A[醋酸钠水解使溶液显碱性，测定CH3 COONa溶液的pH 分是NH,Cl,且母液还是NaHCO3的饱和溶液，向母液中加 可证明醋酸为弱酸，能够达到实验目的，A正确；氯气在饱和 入过量Ca(OH)2,NH,Cl与Ca(OH)2反应生成NH3和 NaCl溶液中的溶解度很小，不能用来处理Cl2,用氢氧化钠溶 CaCl2,X中还含有OH和Na,故C错误；该制碱法理论上 液吸收尾气中的氯气，B错误；不能用蒸发的方法除去乙醇中 发生的总反应为Ca(OH)2+CO2+2NaCl一Na2CO3+ 少量的水，C错误；KMnO,溶液具有强氧化性，能够腐蚀橡 H2O十CaCl2,因为消耗了CO2,所以需要补充CO2,故D 胶管，不能用碱式滴定管量取，可用酸式滴定管，D错误。] 错误。] 3.D[①N2O(g)+Pt2Ot(s)Pt2O2(s)+N2(g)△H1, 3.B[侯氏制碱法中可循环利用的气体是CO2,A项错误；先 ②Pt2O,(s)+CO(g)=Pt2O+(s)+CO2(g)△H2,由盖 斯定律计算①+②得到N2O(g)十CO(g)一CO,(g)+N 通入NH3,NH3在水中的溶解度极大，为了防止倒吸，应从 (g)△H=△H,十△H2,A正确；由题图分析可知，反应物能 管通入，之后再从b管通入CO2,B项正确；碱石灰（主要成分 量高于反应产物，反应为放热反应，反应焓变△H=134kJ· 是NaOH和CaO)不能吸收NH3,C项错误；反应后冷却，瓶 mol1-360kJ·mol1=-226kJ·mol厂1，B正确；正反应 中析出的晶体主要是NaHCO3,将其煅烧得到纯碱 活化能E.=134kJ·mol1小于逆反应活化能E=360kJ (Na2CO3),D项错误。] ·mol1,C正确，反应过程中Pt2O*为催化剂，Pt2O为中 4.[解析](1)为了增大CO2的溶解度，向饱和NaCl溶液中先 间产物，不需要补充，D错误。] 通入NH3,后通入CO2,效果更好，发生反应的化学方程式为 4.D[A项，由水电离出的c*(H+)=1.0X1018mol.L-1 NaCl+NH3+CO2+H2 O-NaHCO3↓+NH,Cl。(2)索 的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，呈碱性时，NH与OH 尔维制碱法的流程中使用CaCO3制备CO2,最后用 反应，呈酸性时，SO?与H反应，不能大量共存；B项，A13+ Ca(OH)2与NH,Cl反应生成NH3循环利用，同时生成 与CO?、HCO?发生相互促进的水解反应，不能大量共存 CaC2废渣，而侯氏制碱法不再使用CaCO,制备CO2,在得 C项，使甲基橙溶液变黄的溶液可能呈酸性、中性或碱性， 到纯碱的同时还制得了NHCI,该物质在农业上的用途是可 Fe2+、Mg2+与OH反应，Fe2+、NO在酸性条件下发生氧 以作氮肥。 化还原反应，不能大量共存；D项，常温时，c学(H)=1.0× 5.C[为了增大CO2的溶解度，所以先通NH3,再通入CO2, 1013mol·L1的溶液呈碱性，Na+、S2-、CO?、SO?之间 故A错误；NH3是污染性气体不能排放到空气中，碱石灰不 互不反应，且都不与OH厂反应，能够大量共存。门 5.B[硫酸为二元强酸，当两种酸的浓度均为0.1mol·L1时， 能吸收NH3,装置②的千燥管中可盛放蘸有稀硫酸的脱脂 硫酸溶液中的离子浓度一定大于HA溶液中的离子的浓度，不 棉，作用是吸收多余的NH?,故B错误；通入NH的作用是 能说明HA是否完全电离，A项不符合题意；NH,A溶液中，由 增大NH的浓度，使NH4Cl更多地析出，使NaHCO3转化 于NH发生水解使溶液呈酸性，NH4A溶液pH=7说明A 为Na2CO,提高析出的NH4Cl纯度，故C正确；用装置④加 发生水解，说明HA为弱酸，B项符合题意；当溶液的pH小于 热NaHCO3,分解生成Na2CO3、H2O和CO2,可实现步骤Ⅱ 3.1时，甲基橙溶液均能变红色，不能说明0.1mol·L1的 的转化，但生成的CO2未被收集循环使用，烧杯加热未垫陶 HA溶液pH是否大于1，C项不符合题意：若HA为强酸，等 土网，故D错误。] 浓度的NaA、HA混合溶液pH也小于7，D项不符合题意。] 6.B[K2(H2C03)=4.7×10-11mol·L1< K,(NH3·H2O)=1.8×10-5mol·L1,等物质的量NH G.C[银装电老反应ALi十CE,瓷是AN十C+L+PF: 放电过程中，ALⅰ合金中锂失去电子发生氧化反应生成锂离 与CO2反应所得到NH4HCO3溶液中：c(HCO)< 子，ALi作负极，A错误；放电时C,PF。发生还原反应，作正 c(NH),A错误；饱和NaCl溶液中通入NH3后，溶液中 极。放电时阳离子向正极移动，故锂离子移向正极，B错误； 存在电荷守恒c(H)十c(NH)+c(Na+)= 充电时，阳极反应为PF。失去电子发生氧化反应生成 c平(OH)+c平(Cl),因为c平(Na+)=c平(C1厂)，故 CPF。,阳极反应为xC十PF一e一C.PF,C正确；充电 c*(H)十c*(NH)=c*(OH),B正确；沉淀池中的反 时，阴极上锂离子得到电子发生还原反应转化为锂：A1十e十 应方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O一NaHCO3Y+ Li一AlLi,电路中转移1mol电子，阴极生成1 mol AlLi, NH,Cl,C错误；滤液中除了NH,CI外还有未反应完全的 其质量增加7g,D错误。] NaCl,未析出的NaHCO3,所以滤液中无法通过物料守恒得 9.D[等浓度的HCOOH和CH COOH溶液，HCOOH酸性 到c(NH3·H2O)+c(NH)=c(CI厂)，D错误。] 强，电离程度大，所以溶液中的c平(H):CH3COOH< HCOOH,故A错误；等浓度等体积的HCOOH和 综合探究 CH3COOH溶液中，HCOOH和CH3COOH的物质的量相 等，分别加入过量的镁，产生氢气的体积相等，故B错误； 答案速对 HCOOH是弱酸，与NaOH发生反应：HCOOH+OH HCO0+H,0,故C错误，4(CHC00H)·c(OH)】 c(CH COO) 3 4 6 7 c(CH0OHD·C+(OH):c(H）=K,温度不变， D c年(CH3COO)·c(H+) K Kw和K。都不变，故D正确。] 451☐