純堿在日常生活和化學(xué)工業(yè)中用途很廣，如用于硬水軟化、洗滌劑生產(chǎn)、食品加工、石油精煉、粗鹽精制、玻璃制造等領(lǐng)域．工業(yè)上以食鹽、氨氣（主要由合成氨廠提供）和二氧化碳為主要原料生產(chǎn)純堿．其流程如下：根據(jù)以上信息回答下列問題．
（1）鹽水精制的過程是除去溶液中各種雜質(zhì)的過程．為將鹽水中含有的Ca2+、Mg2+等沉淀，可以向其中加入過量純堿．此時(shí)將混合液中不溶物除去的方法是______；溶液中多余的純堿可以加______試劑來除去．
（2）上述工藝流程中，加壓條件下通入二氧化碳進(jìn)行碳酸化時(shí)沒有析出碳酸鈉晶體，其原因是______．
（3）在氨堿工業(yè)的歷史上，如何處理流程中剩余的濾液，出現(xiàn)了兩種工藝：一是“索爾維法”，即在濾液中加入石灰水；二是我國化學(xué)家侯德榜發(fā)明的“聯(lián)合制堿法”，即在濾液中加入適量氯化鈉晶體．
①“索爾維法”中，濾液加石灰水前先要加熱，原因是______．
②“聯(lián)合制堿法”中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是______ （用化學(xué)式表示）．
（4）若采用上述流程生產(chǎn)106噸純堿，則理論上通入的二氧化碳的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）不得少于______L（不考慮二氧化碳的回收利用）．

解：（1）鹽水精制的過程是除去溶液中各種雜質(zhì)的過程．為將鹽水中含有的Ca2+、Mg2+等沉淀，可以向其中加入過量純堿．此時(shí)將混合液中不溶物除去的方法是過濾，在濾液中加入鹽酸到不再產(chǎn)生氣體為止除去碳酸鈉；
故答案為：過濾 鹽酸；
（2）述工藝流程中，加壓條件下通入二氧化碳進(jìn)行碳酸化時(shí)沒有析出碳酸鈉晶體，是因?yàn)樘妓徕c溶解度比碳酸氫鈉大，所以不析出碳酸鈉晶體；
故答案為：碳酸鈉溶解度比碳酸氫鈉大；
（3）①依據(jù)生產(chǎn)流程的過程分析，“索爾維法”中，濾液加石灰水前先要加熱，由于濾液中還含有一定量的碳酸氫鈉，加熱時(shí)，碳酸氫根和銨根發(fā)生雙水解反應(yīng)，碳酸氫根轉(zhuǎn)化為CO2而除去，防止加入石灰水時(shí)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀，故答案為：防止加入石灰水時(shí)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀；
②氯化鈉溶液和氯化銨溶液中都含氯離子，氯化鈉是制純堿的原料，可以循環(huán)利用的 物質(zhì)為氯化鈉，故答案為：NaCl；
（4）若采用上述流程生產(chǎn)106噸純堿，則理論上通入的二氧化碳的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）不考慮二氧化碳的回收利用，可以根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算得到：
NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O；分析得到計(jì)算關(guān)系為：
2CO2～2NaHCO3～Na2CO3；
88 106
88噸 106噸
所以二氧化碳物質(zhì)的量==2×106mol；
二氧化碳?xì)怏w的體積=2×106mol×22.4L/mol=4，48×107L
4.48×107L；
故答案為：4.48×107
分析：（1）根據(jù)過濾的原理分析，難溶物呈溶液中分離出的方法是過濾；根據(jù)碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)和除雜的原理，提純的是氯化鈉，可以加鹽酸到不再產(chǎn)生氣體為止除去碳酸鈉；
（2）根據(jù)物質(zhì)的溶解度不同分析判斷；
（3）根據(jù)氫氧化鈣和碳酸氫鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，加熱促進(jìn)水解分析；根據(jù)氯化鈉溶液和氯化銨溶液中都含氯離子，氯化鈉是制純堿的原料，結(jié)合流程圖分析判斷．
（4）根據(jù)制備碳酸氫鈉的化學(xué)方程式計(jì)算分析判斷；
點(diǎn)評：本題考查了純堿工業(yè)制取的工業(yè)流程分析，過程特征性質(zhì)的應(yīng)用，化學(xué)方程式的計(jì)算應(yīng)用，方法過程的比較分析判斷，掌握工業(yè)生產(chǎn)流程和注意問題是解題關(guān)鍵，題目難度中等．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

純堿在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛，需求量很大，因此純堿的制備一直是科學(xué)家工作的一個(gè)重要方面。19世紀(jì)歐洲有個(gè)呂布蘭制堿法，其主要反應(yīng)原理是：

Na2SO4+2C Na2S+2CO2↑

Na2S+CaCO3====CaS+Na2CO3

這種方法的最大缺點(diǎn)是：①此反應(yīng)是高溫固體反應(yīng)，不能連續(xù)生產(chǎn)；②浪費(fèi)原料，CO2不能回收利用；③污染環(huán)境，CaS沒有任何用處，只能拋至野外。由于這些缺點(diǎn)的存在和后來化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，呂布蘭法被索爾維法代替。索爾維法的生產(chǎn)流程如下：

索爾維法能實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，但其食鹽利用率只有75%，且所得副產(chǎn)品CaCl2沒有用處，污染環(huán)境。

我國化學(xué)家侯德榜經(jīng)過一年的努力，做了500多次循環(huán)實(shí)驗(yàn)，終于設(shè)計(jì)出新的制堿工藝，于1943年11月在完成實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的流程實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，在工廠順利試產(chǎn)，食鹽的利用率達(dá)96%以上，得到了純堿和氯化銨兩種重要產(chǎn)品。氯化銨主要用作氮肥。侯德榜制堿法原理是：

①在30～50 ℃的飽和食鹽水中，先通入氨至飽和，再通入二氧化碳得到碳酸氫鈉沉淀；

②過濾，將濾渣加熱而得到產(chǎn)品；

③濾液中加入細(xì)食鹽末，在10～15 ℃，使NH4Cl沉淀，濾液為飽和食鹽水。

據(jù)此回答下列問題：

（1）標(biāo)出反應(yīng)Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。

（2）寫出索爾維制堿法的各步反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：

①_________________________

②_________________________

③_________________________

④_________________________

（3）寫出侯德榜制堿法第①步反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________

（4）在索爾維制堿法中____________物質(zhì)可循環(huán)利用。

（5）在侯德榜制堿法中____________物質(zhì)可循環(huán)利用。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（12分）Na2CO3俗稱純堿、蘇打，NaHCO3俗稱小蘇打，兩者在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中都有著廣泛的應(yīng)用。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來探究兩者的某些性質(zhì)。請你根據(jù)所學(xué)知識(shí)幫他們完成有關(guān)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)。

（1）甲同學(xué)測定兩者的酸堿性：各取一定量的固體溶于水，配成相同濃度的溶液，測定其pH值，測定結(jié)果為Na2CO3、NaHCO3的pH分別為a和b（a、b均大于7）。

Ⅰ.測定溶液的pH值所用的主要儀器有：pH試紙、表面皿、         和標(biāo)準(zhǔn)比色卡。

Ⅱ.有關(guān)①100mL0.1mol·L-1NaHCO3、②100mL0.1 mol·L-1Na2CO3兩種溶液的敘述不正確的是（    ）

   A.溶液中水電離出的OH-個(gè)數(shù)：②>①     B.溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和：②>①

C.①溶液中：c(CO32-)>c(H­2CO3)         D.②溶液中：c(HCO3-)>c(H­2CO3)

（2）乙同學(xué)取一定量的碳酸鈉溶液于試管中，滴加2～3滴酚酞試液，發(fā)現(xiàn)溶液變紅，繼續(xù)滴加BaCl2溶液，預(yù)計(jì)可觀察到                             ，請你結(jié)合必要的離子方程式，應(yīng)用平衡的觀點(diǎn)解釋有關(guān)現(xiàn)象的產(chǎn)生：                                      。

（3）常溫下，現(xiàn)有pH均為11的標(biāo)簽?zāi)：腘aOH和Na2CO3溶液，則NaOH溶液中由水電離出來的OH-濃度為Na2CO3溶液中水電離出來OH-濃度的      倍。丙同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)予以區(qū)別：各取1mL兩種溶液加水稀釋至1L，分別測定其pH。請問丙同學(xué)是如何判斷哪瓶溶液為Na2CO3溶液？             ；丁同學(xué)各取1mL兩種溶液，分別滴加少量AlCl3溶液觀察有無沉淀或氣體進(jìn)行鑒別，則溶液滴加后同時(shí)產(chǎn)生沉淀和氣體的反應(yīng)離子方程式為                                        。

（4）已知：Ksp（CaCO3）=4.96×10-9，不考慮其它因素影響，現(xiàn)將0.400 mol·L－1的Na2CO3溶液和0.200 mol·L－1的CaCl2溶液等體積混合，則混合后溶液中Ca2+濃度為     mol·L－1。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2011-2012學(xué)年浙江省溫州市龍灣區(qū)龍灣中學(xué)高二期中考試化學(xué)試卷（帶解析） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（12分）Na2CO3俗稱純堿、蘇打，NaHCO3俗稱小蘇打，兩者在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中都有著廣泛的應(yīng)用。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來探究兩者的某些性質(zhì)。請你根據(jù)所學(xué)知識(shí)幫他們完成有關(guān)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)。
（1）甲同學(xué)測定兩者的酸堿性：各取一定量的固體溶于水，配成相同濃度的溶液，測定其pH值，測定結(jié)果為Na2CO3、NaHCO3的pH分別為a和b（a、b均大于7）。
Ⅰ.測定溶液的pH值所用的主要儀器有：pH試紙、表面皿、         和標(biāo)準(zhǔn)比色卡。
Ⅱ.有關(guān)①100mL0.1 mol·L-1NaHCO3、②100mL0.1 mol·L-1Na2CO3兩種溶液的敘述不正確的是（   ）

A．溶液中水電離出的OH-個(gè)數(shù)：②>①B．溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和：②>①
C．①溶液中：c(CO32-)>c(H­2CO3)D．②溶液中：c(HCO3-)>c(H­2CO3)
（2）乙同學(xué)取一定量的碳酸鈉溶液于試管中，滴加2～3滴酚酞試液，發(fā)現(xiàn)溶液變紅，繼續(xù)滴加BaCl2溶液，預(yù)計(jì)可觀察到                             ，請你結(jié)合必要的離子方程式，應(yīng)用平衡的觀點(diǎn)解釋有關(guān)現(xiàn)象的產(chǎn)生：                                      。
（3）常溫下，現(xiàn)有pH均為11的標(biāo)簽?zāi)：腘aOH和Na2CO3溶液，則NaOH溶液中由水電離出來的OH-濃度為Na2CO3溶液中水電離出來OH-濃度的      倍。丙同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)予以區(qū)別：各取1mL兩種溶液加水稀釋至1L，分別測定其pH。請問丙同學(xué)是如何判斷哪瓶溶液為Na2CO3溶液？             ；丁同學(xué)各取1mL兩種溶液，分別滴加少量AlCl3溶液觀察有無沉淀或氣體進(jìn)行鑒別，則溶液滴加后同時(shí)產(chǎn)生沉淀和氣體的反應(yīng)離子方程式為                                       。
（4）已知：Ksp（CaCO3）=4.96×10-9，不考慮其它因素影響，現(xiàn)將0.400 mol·L－1的Na2CO3溶液和0.200 mol·L－1的CaCl2溶液等體積混合，則混合后溶液中Ca2+濃度為    mol·L－1。

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科目：高中化學(xué) 來源：2013屆浙江省溫州市高二期中考試化學(xué)試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（12分）Na2CO3俗稱純堿、蘇打，NaHCO3俗稱小蘇打，兩者在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中都有著廣泛的應(yīng)用。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來探究兩者的某些性質(zhì)。請你根據(jù)所學(xué)知識(shí)幫他們完成有關(guān)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)。

（1）甲同學(xué)測定兩者的酸堿性：各取一定量的固體溶于水，配成相同濃度的溶液，測定其pH值，測定結(jié)果為Na2CO3、NaHCO3的pH分別為a和b（a、b均大于7）。

Ⅰ.測定溶液的pH值所用的主要儀器有：pH試紙、表面皿、          和標(biāo)準(zhǔn)比色卡。

Ⅱ.有關(guān)①100mL0.1 mol·L-1NaHCO3、②100mL0.1 mol·L-1Na2CO3兩種溶液的敘述不正確的是（    ）

   A.溶液中水電離出的OH-個(gè)數(shù)：②>①     B.溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和：②>①

C.①溶液中：c(CO32-)>c(H­2CO3)          D.②溶液中：c(HCO3-)>c(H­2CO3)

（2）乙同學(xué)取一定量的碳酸鈉溶液于試管中，滴加2～3滴酚酞試液，發(fā)現(xiàn)溶液變紅，繼續(xù)滴加BaCl2溶液，預(yù)計(jì)可觀察到                              ，請你結(jié)合必要的離子方程式，應(yīng)用平衡的觀點(diǎn)解釋有關(guān)現(xiàn)象的產(chǎn)生：                                       。

（3）常溫下，現(xiàn)有pH均為11的標(biāo)簽?zāi)：腘aOH和Na2CO3溶液，則NaOH溶液中由水電離出來的OH-濃度為Na2CO3溶液中水電離出來OH-濃度的       倍。丙同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)予以區(qū)別：各取1mL兩種溶液加水稀釋至1L，分別測定其pH。請問丙同學(xué)是如何判斷哪瓶溶液為Na2CO3溶液？              ；丁同學(xué)各取1mL兩種溶液，分別滴加少量AlCl3溶液觀察有無沉淀或氣體進(jìn)行鑒別，則溶液滴加后同時(shí)產(chǎn)生沉淀和氣體的反應(yīng)離子方程式為                                        。

（4）已知：Ksp（CaCO3）=4.96×10-9，不考慮其它因素影響，現(xiàn)將0.400 mol·L－1的Na2CO3溶液和0.200 mol·L－1的CaCl2溶液等體積混合，則混合后溶液中Ca2+濃度為     mol·L－1。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2013屆陜西省咸陽市高二上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷 題型：實(shí)驗(yàn)題

（12分）Na2CO3俗稱純堿、蘇打，NaHCO3俗稱小蘇打，兩者在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中都有著廣泛的應(yīng)用。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來探究兩者的某些性質(zhì)。請你根據(jù)所學(xué)知識(shí)幫他們完成有關(guān)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)。

（1）甲同學(xué)測定兩者的酸堿性：各取一定量的固體溶于水，配成相同濃度的溶液，測定其pH值，測定結(jié)果為Na2CO3、NaHCO3的pH分別為a和b（a、b均大于7）。

Ⅰ.測定溶液的pH值所用的主要儀器有：pH試紙、表面皿、          和標(biāo)準(zhǔn)比色卡。

Ⅱ.有關(guān)①100mL0.1 mol·L-1NaHCO3、②100mL0.1 mol·L-1Na2CO3兩種溶液的敘述不正確的是（    ）

   A.溶液中水電離出的OH-個(gè)數(shù)：②>①     B.溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和：②>①

C.①溶液中：c(CO32-)>c(H­2CO3)          D.②溶液中：c(HCO3-)>c(H­2CO3)

（2）乙同學(xué)取一定量的碳酸鈉溶液于試管中，滴加2～3滴酚酞試液，發(fā)現(xiàn)溶液變紅，繼續(xù)滴加BaCl2溶液，預(yù)計(jì)可觀察到                              ，請你結(jié)合必要的離子方程式，應(yīng)用平衡的觀點(diǎn)解釋有關(guān)現(xiàn)象的產(chǎn)生：                                       。

（3）常溫下，現(xiàn)有pH均為11的標(biāo)簽?zāi)：腘aOH和Na2CO3溶液，則NaOH溶液中由水電離出來的OH-濃度為Na2CO3溶液中水電離出來OH-濃度的       倍。丙同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)予以區(qū)別：各取1mL兩種溶液加水稀釋至1L，分別測定其pH。請問丙同學(xué)是如何判斷哪瓶溶液為Na2CO3溶液？              ；丁同學(xué)各取1mL兩種溶液，分別滴加少量AlCl3溶液觀察有無沉淀或氣體進(jìn)行鑒別，則溶液滴加后同時(shí)產(chǎn)生沉淀和氣體的反應(yīng)離子方程式為                                        。

（4）已知：Ksp（CaCO3）=4.96×10-9，不考慮其它因素影響，現(xiàn)將0.400 mol·L－1的Na2CO3溶液和0.200 mol·L－1的CaCl2溶液等體積混合，則混合后溶液中Ca2+濃度為     mol·L－1。

 

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