2.1.4侯氏制碱法和焰色实验 同步精练— 2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册
2026-07-17
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一节 钠及其化合物 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.09 MB |
| 发布时间 | 2026-07-17 |
| 更新时间 | 2026-07-17 |
| 作者 | 15328767870@64358 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58850032.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
2.1.4侯氏制碱法和焰色实验同步精练(高一上化学人教版必修第一册),分层覆盖基础原理到工业应用,通过选择与填空结合,强化化学观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|侯氏制碱法核心原理、焰色实验概念|选择题为主(如1-2题、13-17题),直接考查物质性质与操作规范,夯实化学观念|
|进阶层|工艺流程分析、实验操作细节|结合装置图(如3-10题、18-24题),考查证据推理与模型认知,提升科学思维|
|拓展层|综合应用与跨考点对比|填空题(如11-12题)及实际情境题(如25-27题),强化科学探究与实践能力,衔接工业生产|
内容正文:
2.1.4侯氏制碱法和焰色实验同步精练— 2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册
考点1侯氏制碱法
考点2焰色实验
考点1侯氏制碱法
1、已知“氨碱法”的部分工艺流程如下:
我国近代化学家侯德榜发明了“联合制碱法”:在“氨碱法”的基础上,通过向“母液”中先通入氨气,将转化为,再加入NaCl细粉的方式获得晶体,从而提高了母液的利用率。下列有关“联合制碱法”说法正确的是
A.母液中存在的主要离子有:、、、
B.反应1析出的晶体表面附有的可以通过加热除去
C.向母液中加入NaCl细粉时发生的反应:
D.将析出晶体后的溶液蒸发浓缩、冷却结晶,可获得更多的晶体
2、我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的侯氏制碱法,他以饱和食盐水、氨气和二氧化碳为原料同时生产纯碱和氯化铵两种产品。下列说法不正确的是
A.的水溶液能导电,但属于非电解质
B.侯氏制碱法制得的纯碱是指碳酸钠
C.可按如上图装置通入气体,制得固体
D.鉴别和溶液可用澄清石灰水
3、纯碱是基本化工原料。我国化学家侯德榜于1943年提出了著名的侯氏制碱法,主要为:将H2与N2合成氨,CO2通入NH3和NaCl饱和溶液中,使溶解度小的NaHCO3从溶液中析出,加热NaHCO3晶体即可获得纯碱。大大缩短了生产流程,降低了成本,实现了中国人自己制碱的梦想。如图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图,则下列叙述正确的是
A.通入A气体是为了使溶液呈酸性
B.图中晶体和纯碱的溶液可用作食用碱或工业用碱
C.第Ⅲ步操作中析出晶体,是因为该晶体在氯化铵溶液中溶解度较大
D.第Ⅳ步操作得到的物质可用来治疗胃酸过多
4、实验室用下图装置模拟侯氏制碱法原理,以NaCl、、等为原料制取少量。下列有关说法正确的是
A.除去中的少量HCl可在乙装置中加入饱和溶液
B.用冰水浴冷却丙装置有利于析出固体
C.丙装置中析出固体的上层清液中不存在
D.丁装置是为了吸收丙装置中逸出的和
5、我国化工专家侯德榜发明了侯氏制碱法,又称联合制碱法,为我国化工事业的发展作出了卓越贡献。联合制碱法的部分工艺流程如图,下列说法不正确的是( )
A.该工艺利用了不同物质溶解度的差异
B.反应①中应先通CO2,再通NH3
C.流程中可循环使用的物质是CO2、NaCl
D.母液的主要成分是NH4Cl,可用于化肥工业
6、我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥,工艺流程图如下。
下列说法不正确的是( )
A.以海水为原料,经分离、提纯和浓缩后得到饱和氯化钠溶液进入吸氨塔
B.碳酸化塔中发生反应:CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl
C.c():碱母液储存罐大于氨母液储存罐
D.经“冷析”和“盐析”,体系中NH4Cl被回收
7、1943年侯德榜发明联合制碱法,其生产流程可简要表示为
已知:NH3极易溶于水生成NH3·H2O,NH3·H2O可电离产生和OH-。 下列说法错误的是( )
A.纯碱分类属于盐不属于碱
B.流程中先通入CO2再通入NH3可达同样效果
C.若实验室进行第③步操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D.侯氏制碱法制备NaHCO3利用了物质溶解度差异
8、我国化学家侯德榜先生改进国外的纯碱生产工艺,其生产流程可简要表示如下图,以下说法不正确的是( )
A.该流程在生产纯碱的同时,还会产生副产品氯化铵
B.应先向沉淀池中的饱和食盐水通入过量二氧化碳(CO2),随后再通入足量的氨气(NH3)
C.循环1使原料氯化钠的利用率大大提高,循环2中的气体为CO2
D.可以通过向纯碱样品中加入足量稀硝酸后再加硝酸银溶液的方法,判断样品中是否含有Cl-
9、侯德榜为我国化工事业的发展做出了卓越贡献,他所发明的联合制减法的生产流程可以简化成下图。下列说法错误的是( )
A.第②步发生的主要反应为NH3⋅H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
B.流程中先通是为了形成碱性环境,以吸收更多的CO2,提高生产效率
C.可用Ba(OH)2溶液鉴别小苏打和纯碱
D.该工艺的碳原子利用率理论上为100%
10、某化学兴趣小组模拟侯氏制碱法进行实验,流程如图所示。下列说法正确的是( )
A.气体N,M分别为CO2和NH3
B.CO2气体可以循环利用,因此工业生产时理论上不需要进行补充
C.加入NaCl粉末的作用是增c(Cl-),促进NH4Cl结晶析出
D.加入NaCl粉末后所得“食盐水”中溶质只有NaCl
11、海水中有丰富的食盐资源,工业上以粗食盐水(含少量Ca2+、Mg2+杂质)、氨、石灰石等为原料,可以制备Na2CO3流程如图,请回答:
(1)粗盐精制过程中加入的沉淀剂是石灰乳和纯碱,应先加 。
(2)加入沉淀剂后,如何检验此时Ca2+已经沉淀完全? 。
(3)下列说法正确的是:_______。
A.第Ⅰ步中调节溶液的pH最好用H2SO4来进行调节
B.优先将CO2气体通入饱和食盐水,使溶液呈现酸性,更易吸收氨气
C.步骤Ⅲ所得到的母液可以拿来作为植物用的肥料
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3,因Na2CO3消耗酸更多,更适合作为中和发酵带来的酸味的“碱面”。
(4)请写出将CO2、NH3通入饱和食盐水中发生反应的化学方程式 。
12、联碱法(侯氏制碱法)和氨碱法(索尔维制碱法)的生产流程简要表示如下图:
(1)沉淀池中发生反应的化学方程式为 。
(2)图中的化学式是 。用制取纯碱的过程中,利用了物质 的差异进行制备和分离。
(3)下列说法正确的是 。
A.沉淀池中与的通入顺序为先通入,再通入
B.索尔维制碱法所得“排出液”的主要成分为
C.侯氏制碱法循环利用的物质主要是和
D.侯氏制碱法在母液中加入食盐细粉目的是提高的浓度,促进结晶析出
E.检验产品中是否含有的操作方法是:取少量试样溶于水,加入过量的稀硝酸,再滴加溶液,观察是否有白色沉淀生成
(4)联碱法中,通入时可以得到纯碱100.0 g,的利用率为 ;相比于氨碱法,氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是联碱法设计了循环 (填流程编号)。指出联碱法的另一项优点 。
考点2焰色实验
13、下列说法中正确的是
A.焰色试验是化学变化
B.用稀硫酸清洗做焰色试验的铂丝(镍丝或铁丝)
C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D.利用焰色试验不能区分NaCl与Na2CO3固体
14、某物质灼烧时,焰色试验为黄色,下列判断正确的是
A.该物质一定是金属钠 B.该物质一定含钠元素
C.该物质一定是钠的化合物 D.该物质中不含钾元素
15、焰色试验中,灼烧NaCl时火焰的颜色是
A.紫色 B.黄色 C.砖红色 D.绿色
16、下列对进行焰色试验应实验操作注意事项的说明,正确的是
①钾的火焰颜色,要透过蓝色钴玻璃观察
②先把铂丝灼烧到与原来火焰颜色相同,再蘸被检物质
③每次实验后,要用硫酸把铂丝洗净
④焰色试验是物理变化
⑤没有铂丝,也可用光洁无锈的铁丝代替
A.①②④⑤ B.①②③⑤ C.①②③④ D.全部
17、下列关于焰色试验的说法正确的是( )
A.某溶液的焰色试验为黄色,说明该溶液一定含有钠离子,不含钾离子
B.做焰色试验的铂丝,每试验一种样品都需用水洗2~3次
C.没有铂丝,可用光洁无锈的铁丝来代替
D.焰色试验是某些金属离子的性质
18、焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色的观察两项操作如图所示。下列叙述中正确的是( )
A.所有金属或其化合物灼烧时都会使火焰呈现特征颜色
B.可用稀硫酸代替盐酸清洗铂丝
C.用灼热的铂丝蘸取某固体样品进行焰色实验,火焰颜色为黄色,证明该固体样品中一定含有钠盐
D.为了滤去黄色的光,需透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色
19、下列说法不正确的是( )
A.用玻璃棒蘸取待测液进行焰色试验
B.使用焰色试验可检验氯化钠中的钠离子
C.某溶液进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,说明含有钾元素
D.焰色试验不是化学变化
20、佳节焰火璀璨,燃放烟花时发生反应:2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,同时在火药中会加入Li2CO3、NaNO3、CaCl2等物质。下列说法正确的是( )
A.该反应中,S作还原剂
B.燃放烟花能够增加节日气氛,因此燃放的烟花越多越好
C.实验室进行焰色试验时,用稀硫酸洗涤铂丝
D.黄色的烟花中也可能存在含K元素的物质
21、化学与生活、社会发展息息相关,下列有关物质的性质、用途的叙述,正确的是
A.食品包装中的生石灰、铁粉均为抗氧化剂
B.节日烟花呈现出艳丽的色彩与氧化还原反应有关
C.用于呼吸面具,活性炭用于防毒面具,两者原理相同
D.从化学角度来说,“往伤口上撒盐”也有科学道理,这种做法的化学原理是胶体的聚沉
22、同学们用如图所示实验装置进行溶液和溶液的焰色试验。下列说法错误的是
A.蘸取溶液灼烧时,可观察到火焰呈黄色
B.蘸取溶液灼烧时,要透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
C.该方法可用来鉴别溶液和溶液
D.蘸取溶液完成实验后,可直接蘸取溶液进行后续实验
23、下列有关实验的实验操作、现象、结论都正确的是
选项
实验操作
实验现象和结论
A
把一定量过氧化钠粉末投入水中,再滴加2滴酚酞试液
产生大量气泡,反应液先变红后褪色。证明过氧化钠与水反应生成氢氧化钠
B
用铂丝蘸取少量待测物质的浓溶液在酒精灯上灼烧
观察火焰颜色没有紫色,证明待测物不含钾元素
C
将有色鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片
鲜花褪色,证明氯气具有漂白性
D
用玻璃棒蘸取饱和氯水滴在pH试纸上
pH试纸变红,证明氯水显酸性
24、亚运会的烟花表演用璀璨的焰火点亮了杭州的夜空,这与高中化学中“焰色试验”知识相关,下列说法中正确的是
A.焰色试验是化学变化
B.利用焰色试验可区分NaCl与Na2CO3固体
C.焰色试验的实验均应透过蓝色钴玻璃观察
D.用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝
25、某预防腹泻脱水的药品中含有K⁺,可用焰色试验检验。透过蓝色钴玻璃观察K⁺的焰色是
A.黄色 B.红色 C.紫色 D.绿色
26、梅州“埔寨火龙”是国家级非遗项目。制作“火龙”时添加各种金属元素可使火焰呈现五彩缤纷的颜色。钠盐在灼烧时火焰呈
A.黄色 B.紫色 C.绿色 D.砖红色
27、下列对焰色试验注意事项的说明,正确的是
①钾的火焰颜色,要透过蓝色钴玻璃观察
②先把铂丝灼烧到与原来火焰颜色相同,再蘸取被检验的物质
③每次实验后,要用盐酸把铂丝洗净
④实验时最好选择本身颜色较微弱的火焰
⑤没有铂丝,也可用光洁无锈的铁丝代替
A.仅有③不正确 B.仅有④不正确
C.仅有⑤不正确 D.全对
详解答案
1、C
“氨碱法”制纯碱是向饱和氯化钠溶液中通入NH3和CO2,生成碳酸氢钠沉淀,过滤后碳酸氢钠固体加热分解得纯碱,分解时产生的CO2可以通入饱和氯化钠溶液循环利用,过滤出碳酸氢钠沉淀后的母液是碳酸氢钠的饱和溶液,同时溶质含有氯化铵,联合制碱法在此基础上,进行了改良,提高了母液的利用率。
A.反应I析出碳酸氢钠,故母液是碳酸氢钠的饱和溶液同时含有反应生成的氯化铵,故母液中存在的主要离子有、Cl-、Na+、,而不是,A错误;B.碳酸氢钠受热也会分解,故碳酸氢钠晶体表面附有的氯化铵杂质不可以通过加热除去,B错误;C.反应起始为氯化钠的饱和溶液,故母液中氯化铵的浓度较高,加入氯化钠细粉,氯离子浓度增大,促进氯化铵的沉淀,C正确;D.析出氯化铵晶体后的溶液蒸发浓缩、冷却结晶,可获得更多的氯化钠晶体,D错误;本题选C。
2、D
A.的水溶液能导电,是由于其溶于水形成的一水合氨为电解质,但属于非电解质,A正确;B.纯碱是指碳酸钠,B正确;C.向氨气与食盐的饱和溶液中通入二氧化碳生成碳酸氢钠与氯化铵,C正确;D.和溶液都可与澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀,无法鉴别,D错误;故选D。
3、B
通入的气体A为NH3,向氨化的饱和食盐水中通入CO2气体析出碳酸氢钠,气体B为CO2,以此分析;【解析】A.气体A为NH3,使溶液呈碱性,增大CO2的溶解度,A错误;B.图中晶体是碳酸氢钠,纯碱是碳酸钠,可用作食用碱或工业用碱,B正确;C.第Ⅲ步操作中析出晶体,因为碳酸氢钠的溶解度较小,所以以晶体形式析出,C错误;D.Ⅳ步得到的是碳酸钠,碳酸钠的碱性较强,会损失胃黏膜,不能用于治疗胃酸过多,D错误;故答案为:B。
4、B
甲装置中盐酸和碳酸钙反应生成CO2,乙装置中盛有饱和溶液,作用是除去CO2中混有的HCl气体,装置丙中CO2和含氨的饱和食盐水发生反应:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl,装置丁的作用是吸收丙装置中逸出的,以此解答。
A.能够和饱和溶液反应,不能用饱和溶液除去中的少量HCl,可以用饱和溶液,A错误;B.装置丙中CO2和含氨的饱和食盐水发生反应生成,的溶解度随着温度的下降而减小,则用冰水浴冷却丙装置可以降低的溶解度,有利于析出固体,B正确;C.丙装置中析出固体的上层清液为的饱和溶液,其中含有,C错误;D.不和稀硫酸反应,装置丁的作用是吸收丙装置中逸出的,不能吸收,D错误;故选B。
5、B
向饱和食盐水中依次通入氨气、二氧化碳气体发生反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,过滤得到含氯化铵的母液和碳酸氢钠固体,碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠。A.向饱和食盐水中依次通入氨气、二氧化碳气体后,生成大量的HCO3-,由于相应温度下,NaHCO3的溶解度较小,NaHCO3形成沉淀析出,因此该工艺利用了不同物质溶解度的差异,A正确;B.氨气极易溶于水,使溶液显碱性,可吸收更多的二氧化碳,故先通NH3,再通CO2,B错误;C.NaHCO3受热分解(反应②)生成CO2,可重新通入沉淀池循环使用;母液中含有未反应的NaCl,也可循环使用;C正确;D.反应①生成NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液,过滤后母液主要成分为NH4Cl,NH4Cl是氮肥,可用于化肥工业,D正确;故选B。
6、C
在饱和NaCl溶液中先通入氨气(吸氨塔)使溶液呈现碱性,再通入CO2(碳酸化塔),在碱性环境下CO2溶解能力增强,与氨气反应生成碳酸氢铵,碳酸氢铵与氯化钠反应生成碳酸氢钠从溶液中析出,回转焙烧炉加热后转化为纯碱、水和二氧化碳,母液中的NH4Cl在常温时的溶解度比NaCl大,在低温下却比NaCl溶解度小,在5℃~10℃时,向母液中加入食盐细粉,可使NH4Cl单独结晶析出,剩余氯化钠溶液可再次投入使用。A.侯氏制碱法需饱和食盐水,海水经分离、提纯、浓缩后得到饱和氯化钠溶液进入吸氨塔,A正确;B.碳酸化塔中氨盐水与CO2反应生成NaHCO3沉淀和NH4Cl,化学反应方程式为CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,B正确;C.氨母液为饱和氨盐水,Na+浓度较高;碳酸化后部分Na+以NaHCO3沉淀析出,碱母液中Na+浓度降低,故c(Na+):碱母液储存罐小于氨母液储存罐,C错误;D.“冷析”(降温)和“盐析”(加NaCl)可降低NH4Cl溶解度,使其结晶析出回收,D正确;故选C。
7、B
A项,纯碱是Na2CO3,属于盐类,A正确;B项,CO2溶解度较小,通入水中生成的H2CO3较少,且再通入NH3不易控制生成NH4HCO3,而NH3极易溶于水,通入水中生成NH3·H2O,再通入过量CO2,可以生成NH4HCO3,有利于NaHCO3的析出,因此效果不同,B错误;C项,第③步操作是过滤,需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,C正确;D项,NaHCO3的溶解度较小,铵盐的溶解度较大,当溶液中Na+和HCO3-浓度较大时,可以析出NaHCO3固体,因此利用了物质溶解度差异,D正确;故选B。
8、B
焦炭和水在高温下反应生成CO2和H2,H2和从空气中分离出来的N2合成氨气,氨气和CO2先后通入盛有饱和食盐水的沉淀池中生成溶解度较小的NaHCO3沉淀和NH4Cl,分离出NaHCO3煅烧得到纯碱,生成的CO2可以循环使用;母液中通入氨气可以分离出NH4Cl,剩余的含NaCl的溶液可以送回沉淀池中循环使用。A.根据流程图,可知在生产纯碱的同时,还会产生副产品氯化铵,故A正确;B.氨气的溶解度大于二氧化碳,为增大二氧化碳的溶解度,提高碳酸氢根离子浓度,应先向沉淀池中的饱和食盐水通入足量氨气(NH3),随后再通入足量的二氧化碳,故B错误;C.母液分离出氯化铵后主要含氯化钠,循环1使原料氯化钠的利用率大大提高,碳酸氢钠煅烧放出二氧化碳气体,循环2中的气体X为CO2,故C正确;D.向纯碱样品中加入足量稀硝酸除去碳酸钠,再加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,可判断样品中含有Cl-,否则不含Cl-,故D正确;故选B。
9、C
A.第②步发生的主要反应是利用碳酸氢钠溶解度小的原理,NH3⋅H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,A正确;B.氨气的溶解度大,故流程中先通NH3是为了形成碱性环境,以吸收更多的CO2,提高生产效率,B正确;C.Ba(OH)2溶液与小苏打和纯碱都反应生成碳酸钡沉淀,C错误;D.该工艺的碳原子都转化为目标产物(碳酸氢钠),故利用率理论上为100%,D正确;故选C。
10、C
A.侯氏制碱法是向饱和的氨盐水中通入二氧化碳,生成溶解度小的碳酸氢钠沉淀,氯化铵留在溶液中,过滤后对碳酸氢钠再加热分解得到碳酸钠,向母液中加入氯化钠固体,由于氯离子浓度增大会使氯化铵析出,母液可以循环使用。氨气极易溶于水,使得溶液显碱性,可以吸收更多的二氧化碳,故气体N,M分别为NH3和CO2,A项错误;B.NaHCO3加热分解得到Na2CO3、CO2和H2O,其中一部分C元素进入产品Na2CO3中,因此工业生产时需要补充CO2,B项错误;C.向母液中加入氯化钠固体,由于氯离子浓度增大会使氯化铵析出,C项正确;D.NH4Cl是易溶物质,食盐水中仍有NH4Cl剩余,D项错误;故选C。
11、(1)石灰乳
(2)取上层清液于试管中,滴加碳酸钠溶液,由沉淀生成时,证明钙离子未沉淀完全;无沉淀生成时,证明沉淀完全
(3)C
(4) CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl
粗食盐水(含少量Ca2+、Mg2+杂质)、氨、石灰石等为原料,加入沉淀剂,沉淀Ca2+、Mg2+离子,调节pH是除去碳酸根和氢氧根离子,得精盐水,饱和食盐水先通入氨气,再通入二氧化碳气体,增加二氧化碳的溶解,得碳酸氢钠沉淀,加热后的产品:Na2CO3;母液中的铵盐和加热生成的二氧化碳可以循环使用。
(1)粗盐精制过程中加入的沉淀剂应过量,先加入石灰乳,过量的钙离子在后续加入碳酸钠时可以除去;
(2)加入沉淀剂后,检验此时Ca2+已经沉淀完全:取上层清液于试管中,滴加碳酸钠溶液,有沉淀生成时,证明钙离子未沉淀完全,无沉淀生成时,证明沉淀完全;
(3)A. 第Ⅰ步中调节溶液的pH最好用HCl进行调节,如果用H2SO4会引入硫酸根离子,A错误;B. 优先将氨气通入饱和食盐水,使溶液呈现碱性,才能吸收更多二氧化碳,B错误;C. 步骤Ⅲ所得到的母液主要成分是氯化铵,可以拿来作为植物用的肥料,C正确;D. 等质量的碳酸钠和碳酸氢钠,虽然Na2CO3消耗酸更多;但是Na2CO3碱性强,有腐蚀性,适合作为中和发酵带来的酸味的“碱面”的是NaHCO3,D错误;故选C。
(4)将CO2、NH3通入饱和食盐水中发生反应的化学方程式:CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl。
12、
(1)NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl
(2)NH3 溶解度
(3)BE
(4)94.3% I 生产出氮肥氯化铵(或不产生无用的CaCl2等)
联碱法中,以食盐水、氨厂产品NH3和废气CO2为原料来制取纯碱。先将NH3通入饱和食盐水中得到氨盐水,再通入氨厂废气CO2,反应生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵,化学方程式为NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl。将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体,加热煅烧制得纯碱产品,反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,放出的气体X(CO2)可进沉淀池循环使用。过滤后的母液中主要含有NaCl、NH4Cl、NaHCO3、Na2CO3,通入NH3使NaHCO3转化为溶解度更大的Na2CO3,加入食盐细粉,冷却至10℃以下,过滤可得较纯净的氯化铵。
氨碱法中,以食盐水、石灰石、氨气为原料来制取纯碱。先将NH3通入饱和食盐水中得到氨盐水,再通入石灰石煅烧(CaCO3CaO+CO2↑)产生的CO2,反应生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵。将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体,加热煅烧制得纯碱产品,放出的气体X(CO2)可进沉淀池循环使用。母液中主要含有NaCl、NH4Cl、NaHCO3、Na2CO3,加CaO发生反应CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O,生成的气体Y(NH3)可循环利用,排出液W中主要含有CaCl2。
(1)在沉淀池中,将氨气、二氧化碳通入到饱和食盐水里,反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,化学反应方程式为NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl。
(2)根据分析,Y为NH3;根据分析,用NaCl制取纯碱的过程中,利用了物质溶解度的差异进行制备和分离。
(3)A.据分析,沉淀池中先将NH3通入饱和食盐水中得到氨盐水,再通入氨厂废气CO2,A错误;
B.据分析,索尔维制碱法所得“排出液”的主要成分为CaCl2,B正确;
C.据分析,侯氏制碱法循环利用的物质主要是CO2、NaCl,C错误;
D.据分析,侯氏制碱法在母液中加入食盐细粉目的是提高Cl-的浓度,促进氯化铵结晶析出,D错误;
E.检验产品中是否含有主要是检验Cl-,其操作方法是:取少量试样溶于水,加入过量的稀硝酸,再滴加溶液,观察是否有白色沉淀生成,E正确;
故答案为BE。
(4)联碱法中发生的反应为NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,每当通入NH3 34g(物质的量为2mol),生产过程中得到纯碱100.0g,物质的量为,需要氨气的物质的量为,则NH3的利用率为;相比于氨碱法,氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了循环I,使得应用同量的食盐比氨碱法生产更多的纯碱。另外它综合利用了氨厂的二氧化碳和碱厂的氯离子,同时,生产出纯碱和氯化铵两种可贵的产品。将氨厂的废气二氧化碳,转变为碱厂的主要原料来制取纯碱,这样就节省了碱厂里用于制取二氧化碳的庞大的石灰窑;将碱厂的无用的成分氯离子(Cl-)来代替价格较高的硫酸固定氨厂里的氨,制取氮肥氯化铵。从而不再生成没有多大用处,又难于处理的氯化钙,减少了对环境的污染,并且大大降低了纯碱和氮肥的成本,充分体现了大规模联合生产的优越性。
13、D
A.焰色试验是物理变化,不是化学变化,故A错误;B.应该用盐酸清洗铂丝,盐酸可以溶解杂质,且易挥发,不会残留杂质,故B错误;C.K的焰色试验需透过蓝色钴玻璃观察,避免钠的焰色对钾的焰色的干扰,其他元素不需要透过蓝色钴玻璃观察,故C错误;D.NaCl与Na2CO3固体的焰色都为黄色,无法利用焰色试验来区分,故D正确;故本题选D。
14、B
A.焰色反应是元素的物理性质,和元素存在形态无关,物质灼烧时,焰色试验为黄色,该物质可能是单质钠,也可能是含钠化合物,A错误;B.物质灼烧时,焰色试验为黄色,说明该物质中一定含钠元素,B正确;C.只要含有钠元素,焰色反应就呈黄色,不一定是钠的化合物,C错误;D.钾元素的焰色反应为紫色,易被黄光遮住,应透过蓝色钴玻璃观察,不能确定是否含钾元素,D错误;答案选B。
15、B
钠元素焰色为黄色,NaCl含Na⁺,火焰呈黄色,故选B
16、A
①在观测钾的焰色试验时要透过蓝色钴玻璃片,滤去钠的黄光的干扰,故①正确;②取一根洁净的铂丝,放在酒精灯上灼烧至无色,再蘸取被检物质,进行焰色试验,故②正确;③盐酸易挥发,其盐高温时也易挥发,灼烧时,盐酸及其盐可一起挥发掉,以达洗净的目的,不用硫酸来清洗铂丝,故③错误;④焰色试验是电子的跃迁引起的,属于元素的物理性质,故④正确;⑤洁净的细铁丝,放在酒精灯上灼烧至无色,本身无颜色,故可用铁丝进行焰色试验,故⑤正确;综合分析可知,正确的有①②④⑤,故答案选A。
17、C
观察钾离子的焰色试验的火焰颜色时,需要通过蓝色的钴玻璃观察,否则无法观察到紫色,所以某溶液焰色试验的火焰呈黄色,溶液中一定含有钠离子,但是无法确定溶液中是否含钾离子,A错误;用水洗涤,铂丝上残留的物质可能不溶于水,需要用盐酸洗涤,再灼烧至与原来的火焰颜色相同后再使用,B错误;洁净的细铁丝,放在酒精灯上灼烧至无色,本身无颜色,故可用铁丝进行焰色试验,C正确;焰色试验是某些金属元素具有的性质,包括单质、离子等,D错误。
18、D
A.不是所有金属或其化合物灼烧时都会使火焰呈现特征颜色,铁、铂等金属元素灼烧时均不呈现特殊焰色,A错误;B.铂丝要用盐酸来洗涤,因为生成的金属氯化物沸点低,易挥发,B错误;C.火焰颜色为黄色,证明该固体样品中一定含有钠元素,不一定是钠盐,C错误;D.观察钾元素的焰色,需要蓝色钴玻璃滤去黄色的光,D正确;故选D。
19、A
A.玻璃中含有Na2SiO3,在灼烧时会使火焰呈现黄色而干扰待测溶液的焰色试验,应该使用铂丝或光洁无锈的铁丝进行焰色试验,A错误;B.氯化钠中含有的钠离子,灼烧时会使火焰呈现黄色,因此可以使用焰色试验可检验氯化钠中的钠离子的存在,B正确;C.某溶液进行焰色试验,若透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,说明待测溶液中含有钾元素,C正确;D.焰色试验是灼烧时金属离子核外电子吸收能量后,由能量较低的状态跃迁到能量较高的状态,但能量较高的状态不稳定,电子会再跃迁到能量较低的状态,多余的能量以不同颜色的光释放出来。在这个过程中没有新物质产生,因此焰色试验是物理变化而不是化学变化,D正确;故选A。
20、D
A.根据方程式:2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,C为还原剂,S、KNO3为氧化剂,故A错误;B.燃放烟花产生大量有毒烟尘颗粒物污染环境,故B错误;C.焰色试验时,应用稀盐酸洗涤铂丝,故C错误;D.钾元素的焰色反应本应为紫色,不过由于钾中常混有钠元素,而钠的黄色火焰会对钾的紫色火焰产生干扰,使得钾的焰色不易直接观察到。所以在黄色烟花中是有可能添加了含钾元素的物质的。故D正确;故选D。
21、D
A.食品包装中的生石灰为干燥剂,A错误;
B.节日烟花呈现出艳丽的色彩与焰色试验有关,B错误;
C.用于呼吸面具,活性炭用于防毒面具,两者原理不相同,过氧化钠是与水或二氧化碳反应生成氧气,作为供养剂,活性炭是吸附有毒物质,C错误;
D.血液属于胶体,在伤口上撒盐,可使胶体发生聚沉,从而使伤口表面的血液凝结阻止进一步出血和细菌感染,D正确;
故选D。
22、D
A.钠元素的焰色为黄色,蘸取溶液(含)灼烧时火焰呈黄色,A正确;
B.钾元素焰色为紫色,易被钠元素的黄色火焰掩盖,需透过蓝色钴玻璃滤去黄光观察,B正确;
C.含(焰色紫色,需钴玻璃)、含(焰色黄色),焰色不同可鉴别,C正确;
D.蘸取后直接蘸取,残留的会污染溶液,导致焰色干扰,需洗净铁丝并灼烧至无色后再蘸取,D错误;
故答案选D。
23、A
A.过氧化钠与水反应生成氧气和碱性物质NaOH,酚酞变红证明溶液呈碱性,褪色是因过氧化钠的强氧化性破坏了酚酞结构,A正确;
B.钾元素的焰色反应需透过蓝色钴玻璃观察,未使用钴玻璃片无法检测是否有钾元素,结论不可靠,B错误;
C.干燥氯气无漂白性,鲜花褪色是因氯气与鲜花中的水反应生成的HClO具有漂白性,C错误;
D.氯水中存在反应:,氯水中含HClO,会漂白pH试纸,故pH试纸应先变红后褪色,所给实验现象描述不完整,结论不可靠,D错误;
故选A。
24、D
A.焰色试验是物质原子内部电子能级的改变,不涉及物质结构和化学性质的改变,是物理变化,A错误;
B.NaCl与Na2CO3的焰色都是黄色,不能通过焰色试验区分二者,B错误;
C.由于钾元素的焰色易被黄色的火焰覆盖遮挡,不易观察,则观察钾元素的焰色试验时应透过蓝色钴玻璃观察,C错误;
D.做完焰色试验之后会有杂质残留在铂丝上面,会干扰实验现象,用盐酸洗涤这些物质,形成对应的金属氯化物熔沸点较低,在火焰上烧的时候可以将这些物质分解挥发,无残留,不会干扰实验现象,D正确。
故选D。
25、C
焰色试验中,钾离子的焰色为紫色,由于钠的黄色焰色可能掩盖钾的紫色,蓝色钴玻璃的作用是滤去钠的黄光,排除干扰,因此,透过蓝色钴玻璃观察到的K⁺焰色为紫色;
故选C。
26、A
焰色反应是金属元素的特征物理现象。钠的焰色反应为黄色(如氯化钠灼烧),因此钠盐火焰呈黄色。其他选项中,紫色对应钾,绿色对应铜,砖红色对应钙,均与钠无关。
故答案选A。
27、D
①为了滤去黄光;②、③除去铂丝上的杂质;④本身颜色越微弱的火焰在实验时干扰越小,被检验物质的火焰颜色越明显;⑤焰色试验除用铂丝外,还可以用光洁无锈的铁丝、镍丝、铬丝等
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