第4章 热点强化6 侯氏制碱法(教师用书Word)-【高考领航】2027年高考化学大一轮复习学案（创新版）

该高中化学高考复习讲义聚焦侯氏制碱法专题，整合物质制备原理、实验操作、定量分析及物质转化等核心考点，按“原理梳理-流程分析-真题应用”逻辑架构知识体系，通过考点精讲、方法归纳、高考真题演练等环节，帮助学生构建完整知识网络，突破实验设计与定量计算难点。 讲义突出科学探究与实践及科学思维培养，如设计NH₄HCO₃替代气体反应物的实验改进分析，结合滴定曲线进行产品成分推理，通过溶解度对比实验探究晶体析出条件。设置分层练习与即时反馈，助力学生提升实验设计与问题解决能力，为教师把控复习节奏提供精准教学支持。

热点强化6　侯氏制碱法 原料 NH3、CO2、饱和食盐水 原理 往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出。 NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl(饱和)===NaHCO3↓＋NH4Cl 总反应为NH3＋CO2＋H2O＋NaCl(饱和)===NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 生产 流程 (循环利用的物质：CO2、饱和食盐水) 1．(2025·安徽卷，16)侯氏制碱法以NaCl、CO2和NH3为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上，以NaCl和NH4HCO3为反应物，在实验室制备纯碱，步骤如下： ①配制饱和食盐水； ②在水浴加热下，将一定量研细的NH4HCO3加入饱和食盐水中，搅拌，使NH4HCO3溶解，静置，析出NaHCO3晶体； ③将NaHCO3晶体减压过滤、煅烧，得到Na2CO3固体。 回答下列问题： (1)步骤①中配制饱和食盐水，下列仪器中需要使用的有________________ (填名称)。 (2)步骤②中NH4HCO3需研细后加入，目的是 _________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (3)在实验室使用NH4HCO3代替CO2和NH3制备纯碱，优点是___________________________________________________________________。 (4)实验小组使用滴定法测定了产品的成分。滴定过程中溶液的pH随滴加盐酸体积变化的曲线如下图所示。 ⅰ.到达第一个滴定终点B时消耗盐酸V1 mL，到达第二个滴定终点C时又消耗盐酸V2 mL。V1＝V2，所得产品的成分为______(填字母)。 a．Na2CO3 b．NaHCO3 c．Na2CO3和NaHCO3 d．Na2CO3和NaOH ⅱ.到达第一个滴定终点前，某同学滴定速度过快，摇动锥形瓶不均匀，致使滴入盐酸局部过浓。该同学所记录的V1′________V1(填“>”“<”或“＝”)。 (5)已知常温下Na2CO3和NaHCO3的溶解度分别为30.7 g和10.3 g。向饱和Na2CO3溶液中持续通入CO2气体会产生NaHCO3晶体。实验小组进行相应探究： 实验 操作 现象 a 将CO2匀速通入置于烧杯中的20 mL饱和Na2CO3溶液，持续20 min，消耗600 mL CO2 无明显现象 b 将20 mL饱和Na2CO3溶液注入充满CO2的500 mL矿泉水瓶中，密闭，剧烈摇动矿泉水瓶1～2 min，静置 矿泉水瓶变瘪，3 min后开始有白色晶体析出 ⅰ.实验a无明显现象的原因是_____________________________________ _______________________________________________________________。 ⅱ.析出的白色晶体可能同时含有NaHCO3和Na2CO3·10H2O。称取0.42 g晾干后的白色晶体，加热至恒重，将产生的气体依次通过足量的无水CaCl2和NaOH溶液，NaOH溶液增重0.088 g，则白色晶体中NaHCO3的质量分数为________。 解析：(1)取适量蒸馏水于烧杯中，加入食盐，用玻璃棒搅拌加速溶解，不断加入食盐，直至杯底有少量白色晶体不再溶解即得饱和食盐水，涉及仪器有烧杯、玻璃棒。 (2)NH4HCO3研细后增大了与溶液的接触面积，可以加快反应速率，使反应更充分。 (3)用“单一固体”替代“两种气体”，降低操作复杂程度；氨气为有毒气体，无氨气参与反应，更加环保。 (4)ⅰ.滴定过程中出现2个滴定终点，则样品中含与H＋反应分两步进行：①先结合H＋转化为，关系式为；②生成的再与H＋反应转化为CO2和H2O，关系式为～H＋～(CO2＋H2O)。V1＝V2，说明第②步消耗的均为第①步生成的，即所得产品成分为Na2CO3。ⅱ.若滴入盐酸局部过浓，则局部发生反应：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，导致V1增大，V2减小，所以V1′>V1。 (5)ⅰ.CO2在水中的溶解度较小，通入的CO2没来得及反应完全即从溶液中逸出，导致生成的NaHCO3较少，溶于水中，不产生白色沉淀。ⅱ.固体加热产生的气体H2O、CO2分别被无水CaCl2和NaOH溶液吸收。NaOH溶液增重0.088 g，那么n(CO2)＝＝0.002 mol，根据关系式2NaHCO3～CO2可得，n(NaHCO3)＝0.004 mol，则白色晶体中NaHCO3的质量分数＝×100%＝80%。 答案：(1)烧杯、玻璃棒 (2)增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分 (3)简化操作步骤；无氨气参与反应，更加环保(合理即可) (4)ⅰ.a　ⅱ.> (5)ⅰ.CO2在水中的溶解度较小，通入的CO2没有完全转化　ⅱ.80% 2．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做出了重要贡献。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 NH4Cl。实验流程如下： 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)。 (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NaHCO3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0.14 g，固体NaHCO3的质量为________g。 ②向滤液中加入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溶解度曲线，需采用的操作为________、________、洗涤、干燥。 (5)无水Na2CO3可作为基准物质标定盐酸浓度。称量前，若无水Na2CO3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________(填标号)。 A．偏高　　　B．偏低　　　C．不变 解析：(1)制备NaHCO3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NaHCO3，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CO2充分接触，使反应更充分。(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。(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NaHCO3的质量为x g，可列如下关系式： 2NaHCO3～CO2～Na2O2～CO 　2×84　　　　　　　　28 x g　　　　　　　　0.14 g 则，解得x＝0.84。②根据题图中NaCl和NH4Cl的溶解度曲线可知，NH4Cl的溶解度随温度的升高变化较大，而NaCl的溶解度随温度的升高变化不大，为使NH4Cl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Na2CO3吸收了一定量的水，此时Na2CO3的含量偏低，用其标定盐酸浓度时，会使结果偏高。 答案：(1)aefbcgh　(2)增大接触面积，使反应更充分　(3)NH3＋H2O＋NaCl＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl　(4)①0.84　②降温结晶　过滤　 (5)A 学科网（北京）股份有限公司 $