2023学年高考化学一轮复习3.1钠镁及其化合物练习含解析苏教版.doc

钠、镁及其化合物 　侯氏制碱法是由我国化学工程师侯德榜先生所发明的一种高效、低成本的制碱方法,打破了当时欧美对制碱业的垄断。 侯氏制碱法又称联合制碱法,是将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。原料是食盐水、氨气和二氧化碳。此方法提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本,克服了氨碱法的不足,曾在全球享有盛誉,得到普遍采用。 侯德榜是我国化学工业的奠基人、纯碱工业的创始人。他发明的“侯氏制碱法”使合成氨和制碱两大生产体系有机地结合起来,在人类化学工业史上写下了光辉的一页,在学术界也获得了相当高的评价。 　问题1.在饱和食盐水中先通入氨气进行氨化,再通入二氧化碳,可制得小苏打。在生产过程中能否先向饱和食盐水中通入二氧化碳再通入氨气?饱和食盐水先进行氨化,再通入二氧化碳的原因是什么?写出发生反应的化学方程式。(素养角度——证据推理与模型认知) 提示:不能;使溶液形成碱性环境,以吸收更多的CO2而生成浓的NH4HCO3溶液,便于与NaCl生成小苏打晶体;NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl。 问题2.根据侯氏制碱法原理,实验室制备纯碱(Na2CO3)的主要步骤是将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30～35 ℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入坩埚中,灼烧2小时,得Na2CO3固体。加料完毕后,继续保温30分钟,目的是什么?静置后为什么只析出NaHCO3晶体?用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去哪些杂质?(素养角度——宏观辨识与微观探析) 提示:目的是使反应充分进行;NaHCO3的溶解度最小;目的是除去NaCl、NH4Cl、NH4HCO3杂质。 问题3.如何检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠?(素养角度——证据推理与模型认知) 提示:可取少量试样溶于水后,再滴加足量的稀硝酸,完全反应后,再加入硝酸银溶液,看是否有白色沉淀生成。 1.如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是 (　　) A.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰 B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰 C.a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉 D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉 【解析】选C。侯氏制碱法的原理是向饱和的NaCl溶液中先通入NH3,然后通入CO2,利用生成的碳酸氢钠溶解度小而析出。由于NH3在水中的溶解度大,所以先通NH3,但为了防倒吸,所以a通入NH3,然后b通入CO2,考虑NH3的尾气处理,所以选择放蘸稀硫酸的脱脂棉,C正确。 2.我国著名化学家侯德榜发明的“联合制碱法”的反应原理用化学方程式可简要表示为 NH3+CO2+H2ONH4HCO3; NH4HCO3+NaClNaHCO3+NH4Cl; 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。 (1)以上过程中没有涉及的基本反应类型是_______________,纯碱属于__________________(填“酸”“碱”或“盐”)。  (2)有人认为“联合制碱法”有以下优点,你认为正确的是___________(填字母)。  A.生产过程中部分产物可作为原料使用 B.副产品是一种氮肥 C.反应均不需要加热,可节约能源 (3)第2步反应中需加入磨细的食盐粉,将食盐磨细的目的是________________________。  (4)将第2步反应的滤液(氯化铵)与剩余氯化钠的混合溶液降温,氯化铵晶体大量析出,而大部分氯化钠仍留在溶液中,据图分析氯化铵能大量结晶析出的原因是 _________。  【解析】(1)由NH3+CO2+H2ONH4HCO3可知是多种物质反应生成一种物质,则属于化合反应,由NH4HCO3+NaClNaHCO3+NH4Cl可知是化合物与化合物相互交换成分生成新的化合物与化合物,则属于复分解反应,由2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑可知是一种物质反应生成多种物质,则属于分解反应,即以上反应不涉及置换反应;纯碱的化学式为Na2CO3,是由金属阳离子和酸根阴离子构成的,属于盐。(2)由以上三个反应可知,水和二氧化碳等物质可以循环使用,制取纯碱时同时生成NH4Cl,NH4Cl是一种氮肥,而2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑反应是需要加热的,故选AB。(3)因为增大反应物的接触面积可以加快反应速率,反应中加入磨细的食盐粉,能使其充分反应且反应速率加快。(4)根据溶解度曲线可知,氯化铵的溶解度受温度影响大,降低温度溶解度变小且变化趋势大,而氯化钠的溶解度受温度影响不大,降低温度时溶解度变化很小,则氯化铵与剩余氯化钠的混合溶液降温,氯化铵晶体大量析出。 答案:(1)置换反应　盐　(2)AB　(3)加快反应速率,并使食盐反应充分　(4)氯化铵溶解度受温度影响比氯化钠大 - 3 -