热点强化4 侯氏制碱法 碳酸盐含量的测定-【红对勾讲与练·讲义】2026年高考化学大一轮复习全新方案基础版

058购·讲与练·高三化学·基础版 C.NaO2中阴、阳离子个数比为1：2，CaH2中 阴、阳离子个数比为2：1 D.当反应①和②中转移的电子数相同时，产生 的O2和H2的物质的量相同 3.(2024·北京卷)关于NaCO3和NaHCO3的下 列说法中，不正确的是 A.两种物质的溶液中，所含粒子的种类相同 B.可用NaOH溶液使NaHCO,转化为NaCO 热点强化4/ 侯氏制 热点精析 1.侯氏制碱法 (1)制备原料：食盐、氨、二氧化碳。 氨和二氧化碳来自合成氨厂，后者是用水煤气制 取氢气时的废气，其化学方程式为C+HO(g) 高温C0+H,C0+H,O(g)商温C0,十H,. (2)反应原理 ①产生NaHCO3的反应：NH3+NaCI+CO2+ H2O--NaHCO+NHCl。 ②产生Na,CO的反应：2 NaHCO,△ Na2CO3+H2O+CO2↑。 (3)绿色思想：循环使用的物质为CO2、饱和食 盐水。 第 (4)工艺流程 章 二氧化碳 反应后混合 煅 液（含NaCI、 碳酸氢钠烧，纯碱 饱和食 NaHCO 过 盐水 NH,CI、 母液（主要 滤 食盐粉 NH,HCO) 含NaCl、 NH,CI) 氨 降温过滤 母液（含NaCI) 氯化铵 2.测定纯碱中碳酸钠质量分数的常用方法 (1)气体法 ①测定原理：NaCO3+H2SO4一Na2SO4+ H2O十CO2个。依据CO2气体的体积，确定 Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3 的含量。 ②实验操作：向mg纯碱样品中加入足量的稀 硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为VmL (已折算为标准状况)。 C.利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混 合物中除去NaHCO D.室温下，二者饱和溶液的pH差约为4，主要 是由于它们的溶解度差异 》温馨提示 学习至此，请完成训练10 减法 碳酸盐含量的测定 ③数据处理 V 纯碱样品中Na,C0,的质量为22400mol× 106V 106g·mol1 22400g,故纯碱样品中Na,C0, 106V 的质量分数为 2400 53V%。 m g 2×100%=112m (2)沉淀法 ①测定原理：Na2CO3+BaCl2=-BaCO3↓+ 2NaCl。依据BaCO3沉淀的质量，确定Na2CO 的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO?的含量。 ②实验操作：先将mg纯碱样品溶于水配成溶 液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、 洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为ng。 ③数据处理 纯碱样品中Na,C0,的质量为，”g 197g·mol7× 106n 106g·mol1= 197 g,故纯碱样品中Na2CO 106n 的质量分数为 197 ×100%。 m g X100%=106n 197m (3)滴定法 测定原理（用酚酞作指示剂，用盐酸滴定）：当指 示剂变色时，发生的反应为NaCO3十2HCl —2NaC+H2O十CO2个，根据消耗标准盐酸的 体积，求出Na2CO3的物质的量，进一步求其含量。 即时突破 1.(2024·浙江金华三模)侯氏制碱法将氨碱法制 取碳酸钠和合成氨相互联合。下列说法不正确 的是 () A.合成氨工业可为制取碳酸钠提供CO2 B.氨碱法将CO,通入氨的饱和氯化钠溶液 C.碳酸钠固体溶于水吸热 D.NaCO3比NaHCO热稳定性好 2.(2024·江苏泰州模拟)实验室模拟侯氏制碱法 制备NaCO3,下列装置与原理均正确的是 NH.CI 稀盐酸 大理石 A.制取CO B.制取NH C02 NH,的饱和 NaCl溶液 C.制取Na HCO D.制取NaCO3 3.实验室可通过沉淀重量法测定样品纯度，按如 图装置测定纯碱（含少量NaCI)的纯度，下列说 法正确的是 盐酸 空气 样品 碱石灰 A B C D A.装置A中试剂应为浓硫酸，C中试剂应为 BaCl2溶液 B.在B、C之间应增添盛有饱和NaHCO3溶液 的洗气装置，以除去氯化氢气体 C.只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差， 就可以确定碳酸钠的质量分数 D.反应结束后，需经过过滤、洗涤、干燥、称量等 操作测定装置C中沉淀质量 4.化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱 工业和国民经济发展作出了重要贡献。某化学 兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制 备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和 NHCl。实验流程如下： 第四章金属及其化合物 059 ,气体 NaHCO 浓 NaCI粉末 CO 产品Na,CO, 水 食盐水 水 母液 NaC粉末广 产品NHCI 回答下列问题： (1)从A~E中选择合适的仪器制备NaHCO3, 正确的连接顺序是 (按气流方向，用小 写字母表示)。 只稀盐酸 雾化装置 饱和 氨盐水 CaCo, HO 颗粒 饱和氨盐水 B e h 饱和食盐水 饱和NaHCO,溶液 NaOH溶液 C D E (2)B中使用雾化装置的优点是 (3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为 (4)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理 得到固体NaHCO,和滤液： ①对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通 过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2,Na2O2增重 0.14g,固体NaHCO3的质量为 g 第 ②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)+ 四 NH,Cl(aq)→NaCl(aq)+NH,Cl(s)过程。为 章 使NH4CI沉淀充分析出并分离，根据NaCl和 NH,CI溶解度曲线，需采用的操作为 洗涤、干燥。 80 NH.CI 60 40 Naci 20 010 30507090100 温度℃ (5)无水Na2CO3可作为基准物质标定盐酸浓 度。称量前，若无水NaCO3保存不当，吸收了 一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果 (填字母)。 A.偏高 B.偏低 C.不变成NaHCO,,C不合理；NaHCO3与醋酸反应生成二氧化碳， 但是醋酸是弱电解质，在写离子方程式时不能拆开，D不合理。 2.BNa2CO3溶于水放热，NaHCO3溶于水吸热，分别取两种 固体各1g,滴加几滴水，振荡，用手触摸试管底部，能用于鉴 别NaCO3和NaHCO3,故不选A;NaCO3和NaHCO3都 能与石灰水反应生成碳酸钙沉淀，不能用澄清石灰水鉴别 Na2CO3和NaHCO3,故选B;向饱和Na2CO3溶液中通入 CO2气体溶液变浑浊，向饱和NHCO3溶液中通入CO2气 体不反应，能鉴别Naz CO3和NaHCO3,故不选C;NaHCO3 与盐酸反应比N2CO,与盐酸反应更剧烈，取两种固体分别 滴入相同浓度的稀盐酸，观察产生气泡的剧烈程度，能鉴别 Na2CO3和NaHCO3,故不选D。 3.(1)NaOH、Na,CO,1:1(2)NaCO3、NaHCO,1:1 (3)1.5mol·L1 解析：(1)对于A情况，V1=100mL,V,=150mL一100mL= 50mL<V1,据此判断溶液中溶质是NaOH和Na,CO,。根 NaOH+HCI =NaCl+H,O,Na,CO+HCI- NaHCO,+NaCl,NaHCO+HCI =NaCl+H,O+CO, 可知，n(NaOH):n(Na2CO3)=1:1。(2)对于B情况， V1=50mL,Vg=150mL-50mL=100mL>V1,据此判断 溶液中溶质是NaCO,和NaHCO3。根据Na,CO,十HCI Na HCO,+NaCl,Na HCO+HCI=NaCI+H,O+CO, 可知，n(NaHCO3):n(NaC03)=1:1。(3)当加入150mL 盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NCl。据元素 守恒有n(NaOH)=n(Na)=n(C1)=0.2mol·L1X 0.15L=0.03mol,所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 0.03mol=1.5molL1。 0.02L 考点三碱金属元素焰色试验 …》梳理·必备知识《… 1.1增多增大增大金属十1增强较低降低 还原增强剧烈复杂 2.(2)石蜡(3)强还原 3.(1)物理（2)黄紫蓝色钴玻璃 正误判断(1)/(2)×(3)×(4)×(5)× 》提升·关键能力《… 1.②③④⑥ 解析：元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱 性越强，由于金属性最强的元素是Cs,所以对应的氢氧化物 中碱性最强的是CsOH,①正确；碱金属单质的熔、沸，点随着 原子序数的增加而减小，所以单质熔点最低的是铯，②错误： Li与O,反应只能得到L2O,③错误；碱金属单质的密度随 着原子序数的增加而增大，但K例外，K的密度小于Na,④ 错误；碱金属元素随原子序数的增加，原子半径逐渐增大，失 电子能力增强，所以其单质的还原性依次增强，⑤正确；由于 碱金属元素的原子半径逐渐增大，原子核吸引电子的能力逐 渐减弱，失电子能力增强，所以它们对应阳离子的氧化性依 次减弱，⑤错误。故叙述②③④⑥不正确。 2.B钠的焰色试验可直接观察，B项错误。 3.(1)锂可以与水反应(2)B (3)K+[:H]KH+H2 O-KOH+H2 NA (4)3NaH++Fe,O:=2Fe-+3NaOH 》演练·高考真题《… 1.B①金属钠的密度比煤油大且不与煤油反应，少量金属钠 保存在煤油中，防止与空气中的氧气和水蒸气等物质因接触 而反应，正确；②钠能与水反应生成易燃性气体氢气，不能使 用水基灭火器扑灭，错误：③钾和钠均能与水发生置换反应， 因此，钾不能置换出NaCl溶液中的钠，错误；④Na2O2分别 与H,O和CO2反应，生成的气体均为氧气，正确。 436红对沟·讲与练·高三化学·基础版 2.C Na2 O2中既有离子键又有非极性共价键，CaH2中只有 离子键，A错误：反应①中H,O中氢、氧元素的化合价均未 发生变化，H2O既不是氧化剂也不是还原剂，反应②中H2O 发生还原反应，B错误；NaO2由Na和O?构成，阴、阳离 子个数比为1：2，CaH2由Ca2+和H-构成，阴、阳离子个数 比为2：1，C正确；反应①中每生成1mol氧气转移2mol电 子，反应②中每生成1mol氢气转移1mol电子，故反应①和 ②中转移的电子数相同时，产生的氧气和氢气的物质的量之 比为1：2，D错误。 3.DNa2CO3和NaHCO3的溶液中均存在H2O、H2CO3、 H、OH、Na、CO、HCO,A正确；NaHCO,中加入 NaOH溶液会发生反应，其化学方程式为NaOH十NaHCO, 一NaCO3十H2O,B正确；NaHCO3受热易分解，可转化 为Na2CO2,而Na2CO3热稳定性较强，利用二者热稳定性差 异，可从它们的固体混合物中除去Na HCO3,C正确；室温 下，NaCO3和Na HCO3饱和溶液pH相差较大的主要原因 是CO的水解程度远大于HCO,D错误。 热点强化4侯氏制碱法碳酸盐含量的测定 即时突破 1.C合成氨工业可为制取碳酸钠提供CO2,故A正确；氨碱 法将氨气通入饱和氯化钠溶液中，再将CO2通入氨的饱和 氯化钠溶液，故B正确：碳酸钠固体溶于水放热，故C错误； NaHCO,受热分解生成NaCO3、二氧化碳和水，NaCO3受 热不分解，因此NaCO3比Na HCO3热稳定性好，故D 正确。 2.C题图装置中长颈漏斗下端未形成液封，制取的CO,将从 长颈漏斗逸出，A不符合题意；只加热NH,CI得不到NH3, 实验室应该用NH,CI和碱石灰共热来制取NH,B不符合 题意：侯氏制碱法为向氨化后的饱和食盐水中通入CO2,来 制取NaHCO,,反应原理为NaCl十H,O十NH十CO2- Na HCO3￥十NH,Cl,C符合题意；侯氏制碱法中最后为加 热NaHCO:固体来制取Na2CO3,故应该使用坩埚而不能是 蒸发皿，D不符合题意。 3.D为了防止空气中的二氧化碳对实验的影响，需先通过装 置A吸收空气中的二氧化碳，则装置A中的试剂为NaOH 溶液，C中的试剂应能与二氧化碳反应生成沉淀，应为 B(OH)2溶液，故A错误；若B、C之间添加盛有饱和 NaHCO,溶液的洗气装置，挥发出的HCI气体会和 NaHCO3反应生成CO2气体，对测定纯碱纯度会有影响，故 B错误；盐酸易挥发，B中可能有HC1、HO进入C中，不能 通过测定C的质量差来确定CO,的质量，应通过测量C中 产生的沉淀质量来确定碳酸钠的质量分数，故C错误：沉淀 表面可能附着少量水分和溶于水的杂质，应经过过滤、洗涤、 干嶸、称量等操作测定装置C中沉淀质量，故D正确。 4.(1)aefbcgh(2)增大接触面积，使反应更充分 (3)NH+H,O+NaCl+CO,=NaHCO+NH CI (4)①0.84②降温结晶过滤(5)A 解析：(I)制备NaHCO,的具体过程为先制备CO2,再除去 杂质HCl,然后通入饱和氨盐水中制得Na HCO3,最后用 NaOH溶液处理多余的CO2,所以装置的连接顺序为aefbcgh。 (2)雾化装置可以增大接触面积，使饱和氨盐水与CO,充分 接触，使反应更充分。(3)生成NaHCO?的总反应的化学方 程式为CO,十NH+NaCl+H,O一NaHCO,￥+NH,Cl。 (4)①1 mol CO2与足量Na2O2反应，最终Na2O2增重的质 量相当于1 mol CO的质量，假设固体Na HCO3的质量为 xg,可列如下关系式： 2NaHCO~CO2~Na2 O2~CO 2×84 28 xg 0.14g 则2X84=28 工g.14g解得x=0.84。②报括题图中NaC1和 NH,CI的溶解度曲线可知，NH,CI的溶解度随温度的升高 变化较大，而NCI的溶解度随温度的升高变化不大，为使 NHCI沉淀充分析出并分离，需采用的操作为降温结晶、过 滤、洗涤、干燥。(5)若称量前的无水NCO吸收了一定量 的水，此时N,CO,的含量偏低，用其标定盐酸浓度时，会使 结果偏高。 第11讲铁及其氧化物、氢氧化物 考点一铁的单质、氧化物 》梳理·必备知识《 1.四围银白四 2.3Fe+20.点e,0,2Fe+3Cl。△2FeCl Fe+S△FeS Fe+-l,△Fal 3Fe十4H,0(g)高温Fe,0,十4H, Fe十2H+—Fe++H2个钝化十3 Fe+Cu2+-Fe2++Cu 2Fe++Fe-3Fe2+ 3.(1)铁红磁性氧化铁红棕色粉末十2价十3价十2 价、十3价(2)FeO1FeO,十8H+—2Fe3++Fe2+ +4H2O 3FeO+10H++NO:-3Fe++NO+5H2 O Fe0,+6H++2I-2Fe2++L+3H,0 Fe,0,十3C0商温2Fe+3C0, Fe0,十2A1高温2Fe+AL,0 正误判断(1)×(2)×(3)×(4)/(5)× 》提升·关键能力《… 1.DFe与S化合生成FeS,A错误；Fe与Cl,反应生成 FeCl3,B错误：高温下，Fe与H,O(g)反应生成FeO,,C 错误。 2.CFeO中铁元素的化合价为十2，Fe2O,中铁元素的化合价 为十3，FO1为复杂的氧化物，其中铁元素的化合价可以看 作是由十2、十3组成的，A项错误；FO与盐酸反应生成氯 化亚铁，B项错误；氧化亚铁在空气中加热可生成更稳定的 四氧化三铁，C项正确；四氧化三铁是复杂的化合物，属于纯 净物，D项错误。 3.(1)FeO (2)Fe:O, 解析：(1)生成的沉淀为CaCO3,4.00 g CaCO3沉淀的物质 的量为0.04mol,根据碳元素守恒，CO、CO,的物质的量均 为0.04mol,增加的氧元素的物质的量为0.04mol,质量为 0.04molX16g·mol1=0.64g,即铁的氧化物中氧元素的 质量为0.64g,故铁元素的质量为2.88g一0.64g=2.24g, 2.24g 铁元素与氧元素的物质的量之比为6g,m0:Q04m0l= 1:1,该氧化物的化学式为FeO。(2)根据2Fe+十CL2 2Fe3+十2C1可知，铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶 液中n(Fe+)=0.025mol×2=0.05mol,根据电荷守恒得 2n(Fe2+)+3n(Fe+)=n(C1)=0.14L×5.0mol·L1 0.7mol,解得n(Fe+)=0.2mol,故n(Fe+):n(Fe3+)= 0.05mol:0.2mol=1:4,该氧化物可表示为FeO· 2Fe2O3,即FeO。 考教衔接3Fe与HO(g)反应 1.(1)提供水蒸气，使之与还原铁粉在高温下发生反应 （2)3Fe十4H,0(g)高温FeO,+4H, (3)集中火焰，产生高温A用水蒸气排尽装置中的空气 (4)收集气体 2.C根据两套装置中各仪器的功能，可以判断出A中放置普 通铁粉，B中放一定体积的水，持续加热提供水蒸气，C是安 全瓶，用于防倒吸，D是利用排水集气法收集氢气。E中反 应物为A中生成的四氧化三铁，I中放置普通铁粉，通过分 液漏斗加入一定体积的盐酸制备H2,从I中逸出的气体中 含有辉发出的氯化氢，经过G(内有碱石灰)除杂干燥后得到 纯净的氢气，氢气进入E中和FeO1在一定温度下进行反 应，得到“引火铁”，剩余的氢气在F处进行收集或其他处理。 考点二铁的氢氧化物 …》梳理·必备知识《 1.白色固体红褐色固体Fe(OH)2十2H一Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H=Fe++3H,O 白灰绿红褐4Fe(OH)2十O2+2H2O一4Fe(OH)3 2.(1)Fe+十2OH-Fe(OH)2￥ Fe++2NH,·H,O-Fe(OH)2￥+2NH (2)Fe+30H=Fe(OH)3 Fe3++3NH3·H,O-Fe(OH)￥+3NH 正误判断(1)/(2)×(3)×(4)×(5)× …》提升·关键能力《… 1.B向盛有2mL0.1mol·L1FeSO,溶液的试管中逐滴滴 加0.1mol·L1NaOH溶液，出现白色絮状沉淀，迅速变为 灰绿色，最后变为红褐色。白色絮状沉淀为Fe(OH),,红褐 色沉淀为Fe(OH)3,则试管中发生的反应为Fe2+十2OH一 Fe(OH)2￥，4Fe(OH)2十O2+2H2O==4Fe(OH)3,A正 确；由实验一可知，在Fe(OH),氧化成Fe(OH)3时并没有 产生灰绿色的物质，由实验二在溶液中反应可推测产生灰绿 色物质可能是F(OH),沉淀具有较强的吸附性，灰绿色可 能是Fe(OH),表面吸附没反应的Fet,B错误；由实验二可 知，生成的Fe(OH)2越少，说明反应后溶液中Fe+浓度越 大，更易被吸附在Fe(OH)2表面，导致沉淀颜色越深，C正 确：对比实验一和实验二，白色的F(OH),固体露置在空气 中，颜色由白色变为红褐色的过程中，没有灰绿色物质出现， 而溶液中会出现，灰绿色物质可能是Fe(OH)2水合物， D正确」 2.C用题图装置制备氢氧化亚铁，A中药品为铁粉和稀硫酸， B中为氢氧化钠溶液，结合装置分析可知，实验开始阶段，应 把弹簧夹C和D都打开，利用反应生成氢气排净装置中的空 气，可以收集D处的气体检验是不是纯净的氢气，将仪器中 的空气排尽后，然后关闭C,利用生成的氢气使装置A中压 强增大，把硫酸亚铁溶液压入装置B的氢氧化钠溶液中，反 应生成氢氧化亚铁白色沉淀，以此解答该题。氢氧化亚铁易 被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，所以制备氢氧化亚铁时应 将稀硫酸和氢氧化钠溶液预先煮沸，使溶解的空气逸出，故 A正确：氢氧化亚铁具有强还原性，易被空气中的氧气氧化 为氢氧化铁，故实验开始阶段，应把弹簧夹C和D都打开，A 中反应产生氢气，排出空气，防止亚铁离子被氧气氧化，故B 正确：一段时间后，关闭弹簧夹C,但不能关闭弹簧夹D,可利 用生成的氢气使装置A中压强增大，把硫酸亚铁溶液压入装 置B的氢氧化钠溶液中，反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，故 C错误；本实验利用反应生成的氢气排净装置中的空气，使 装置处于还原气体氛围中，故实验结束后关闭弹簧夹D,可 以长时间保存氢氧化亚铁，故D正确。 3.(1)分液漏斗（或滴液漏斗）液封，防止空气进入装置4 (2)在装置2、3之间添加控制开关 (3)装置4内的空气没有排净 解析：该装置制备Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排净空气 的气氛中，铁屑和稀硫酸反应得到FSO1,再利用气体增大 气压把FeSO,溶液压至装置4中与NaOH反应，得到 Fe(OH)2,注意所需试剂也需要加热除掉溶解氧。(1)仪器 1是分液漏斗或滴液漏斗，该反应需要置于无氧环境，注意 参考答案437