化学海水制碱课后试题及答案

化学海水制碱课后试题及答案

一、单选题

1.在索尔维制碱法中，母液中主要存在的可溶性盐是（）（1分）A.NaClB.Na₂CO₃C.NaHCO₃D.NaOH【答案】A【解析】索尔维制碱法母液主要成分是氯化铵和氯化钠的混合溶液

2.纯碱工业中，将氨气通入饱和食盐水中主要发生反应是（）（1分）A.NaCl+H₂O=NaOH+HClB.NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄ClC.Na₂CO₃+H₂O=2NaOH+CO₂↑D.NaHCO₃+NH₃=Na₂CO₃+NH₄HCO₃【答案】B【解析】该反应是索尔维制碱法的核心反应，生成碳酸氢钠沉淀

3.影响索尔维制碱法中碳酸氢钠产率的主要因素是（）（2分）A.原料纯度B.温度控制C.反应物浓度D.以上都是【答案】D【解析】温度、浓度和原料纯度都会影响碳酸氢钠的结晶和分离

4.索尔维制碱法中，母液循环利用的主要目的是（）（2分）A.提高氨气利用率B.减少NaCl消耗C.降低能耗D.A和B【答案】D【解析】母液循环可提高氨气和食盐的利用率，降低成本

5.工业上制碱过程中，洗涤碳酸氢钠沉淀的目的是（）（1分）A.去除NH₄ClB.提高NaHCO₃纯度C.回收氨气D.B和C【答案】B【解析】洗涤可去除母液中溶解的杂质，提高产品纯度

6.索尔维制碱法的缺点之一是（）（2分）A.能耗高B.污染环境C.原料利用率低D.A和B【答案】D【解析】该方法能耗较高，且副产物氯化铵处理困难，造成污染

7.纯碱的化学名称是（）（1分）A.碳酸钠B.碳酸氢钠C.氯化钠D.氢氧化钠【答案】A【解析】纯碱是碳酸钠的俗称

8.索尔维制碱法中，煅烧碳酸氢钠的主要目的是（）（2分）A.生成氨气B.生成纯碱C.回收二氧化碳D.提高产品纯度【答案】B【解析】煅烧碳酸氢钠生成碳酸钠和二氧化碳

9.工业制碱过程中，二氧化碳的来源是（）（1分）A.空气B.石灰石分解C.母液分解D.氨气分解【答案】B【解析】石灰石高温分解产生二氧化碳，用于制碱反应

10.索尔维制碱法中，分离碳酸氢钠的方法是（）（2分）A.过滤B.蒸馏C.结晶D.萃取【答案】A【解析】碳酸氢钠不溶于饱和食盐水的特性使其可通过过滤分离

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些属于索尔维制碱法的原料？（）A.食盐B.石灰石C.氨气D.二氧化碳E.纯碱【答案】A、B、C、D【解析】食盐、石灰石、氨气和二氧化碳是索尔维制碱法的原料，纯碱是产品

2.影响索尔维制碱法生产效率的因素包括（）A.反应温度B.原料纯度C.母液循环D.设备效率E.产品纯度【答案】A、B、C、D【解析】反应温度、原料纯度、母液循环和设备效率都会影响生产效率，产品纯度是结果

3.索尔维制碱法中，母液循环利用的目的是（）A.提高NaCl利用率B.减少氨气消耗C.降低能耗D.减少废液排放E.提高纯碱产率【答案】A、B、C【解析】母液循环主要提高原料利用率、降低能耗，减少废液排放和提高产率是间接效果

4.以下哪些是索尔维制碱法的缺点？（）A.能耗高B.污染环境C.原料利用率低D.产品纯度低E.操作复杂【答案】A、B、C【解析】能耗高、污染环境和原料利用率低是主要缺点，产品纯度可以通过精制提高，操作不复杂

5.工业上洗涤碳酸氢钠沉淀的方法包括（）A.水洗B.稀酸洗C.盐水洗D.有机溶剂洗E.真空洗【答案】A、C【解析】水洗和盐水洗是常用方法，稀酸洗会溶解产品，有机溶剂和真空洗不适用于工业洗涤

三、填空题

1.索尔维制碱法中，将氨气通入饱和食盐水的反应方程式为NaCl+NH₃+CO₂+H₂O=______+______（4分）【答案】NaHCO₃↓；NH₄Cl

2.煅烧碳酸氢钠的化学方程式为2NaHCO₃=Na₂CO₃+______+______（4分）【答案】CO₂↑；H₂O

3.索尔维制碱法中，母液的主要成分包括______和______（4分）【答案】氯化铵；氯化钠

4.纯碱在国民经济中广泛用于______、______和______等领域（4分）【答案】玻璃；造纸；化工

5.索尔维制碱法的缺点之一是生成的______难以利用，造成环境污染（4分）【答案】氯化铵

四、判断题

1.索尔维制碱法中，母液循环利用可以提高氨气的利用率（）（2分）【答案】（√）【解析】母液循环使未反应的氨气重新参与反应，提高利用率

2.纯碱的化学式是NaHCO₃（）（2分）【答案】（×）【解析】纯碱的化学式是Na₂CO₃，NaHCO₃是小苏打

3.索尔维制碱法中，升高温度有利于碳酸氢钠的结晶（）（2分）【答案】（×）【解析】升高温度会降低碳酸氢钠的溶解度，但不一定有利于结晶，需控制条件

4.工业制碱过程中，二氧化碳主要来自石灰石分解（）（2分）【答案】（√）【解析】石灰石高温分解产生二氧化碳，用于制碱反应

5.索尔维制碱法中，洗涤碳酸氢钠沉淀的目的是去除NH₄Cl（）（2分）【答案】（×）【解析】洗涤主要去除母液中溶解的杂质，提高产品纯度，NH₄Cl是可溶性杂质

五、简答题

1.简述索尔维制碱法的原理和主要步骤（5分）【答案】索尔维制碱法利用食盐、石灰石和氨气为原料，通过以下步骤制取纯碱

（1）将氨气通入饱和食盐水中，生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液；

（2）过滤分离碳酸氢钠沉淀，洗涤去除杂质；

（3）将碳酸氢钠沉淀煅烧，生成纯碱和二氧化碳；

（4）二氧化碳循环利用，母液中的氯化铵通过添加石灰乳转化为氨气，氨气循环利用

2.简述索尔维制碱法的优缺点（5分）【答案】优点

（1）原料易得，成本较低；

（2）产品纯度高；

（3）工艺成熟，操作简便缺点

（1）能耗较高；

（2）母液中的氯化铵难以利用，造成环境污染；

（3）部分设备腐蚀问题严重

六、分析题

1.分析索尔维制碱法中母液循环利用的意义（10分）【答案】母液循环利用在索尔维制碱法中具有重要意义，主要体现在以下几个方面

（1）提高原料利用率母液中仍含有未反应的氨气和氯化钠，循环利用可减少原料浪费，提高生产效率；

（2）降低能耗通过循环利用母液，减少新鲜溶剂和原料的消耗，降低能源消耗；

（3）减少污染母液循环可减少废液排放，降低环境污染；

（4）提高经济效益通过提高原料利用率和降低能耗，降低生产成本，提高经济效益；

（5）促进工艺优化母液循环利用为工艺优化提供了条件，可进一步提高生产效率和产品质量

七、综合应用题

1.某工厂采用索尔维制碱法生产纯碱，已知每天消耗食盐100吨，石灰石50吨，氨气20吨，试计算

（1）理论上可生成多少吨纯碱？（5分）

（2）若实际产率为90%，实际生成多少吨纯碱？（5分）

（3）分析影响产率的主要因素（10分）【答案】

（1）理论上可生成纯碱的计算根据反应方程式2NaCl+CaCO₃+2NH₃+H₂O=Na₂CO₃+CaCl₂+2NH₄Cl摩尔质量NaCl=

58.5，CaCO₃=100，NH₃=17，Na₂CO₃=106100吨食盐对应的摩尔数1000000/

58.5≈17093摩尔50吨石灰石对应的摩尔数500000/100=5000摩尔20吨氨气对应的摩尔数200000/17≈11765摩尔根据反应方程式，1摩尔CaCO₃可生成1摩尔Na₂CO₃，因此理论上可生成5000摩尔Na₂CO₃5000摩尔Na₂CO₃对应的纯碱质量5000×106=530000克=530吨

（2）实际产率为90%时的纯碱产量实际产量=理论产量×产率=530×90%=477吨

（3）影响产率的主要因素

（1）原料纯度原料纯度越高，反应越完全，产率越高；

（2）温度控制反应温度过高或过低都会影响反应速率和产率；

（3）反应物浓度反应物浓度越高，反应越完全，产率越高；

（4）设备效率设备效率越高，分离和提纯效果越好，产率越高；

（5）操作条件如搅拌、通气等操作条件也会影响产率最后附完整标准答案

一、单选题

1.A

2.B

3.D

4.D

5.B

6.D

7.A

8.B

9.B

10.A

二、多选题

1.A、B、C、D

2.A、B、C、D

3.A、B、C

4.A、B、C

5.A、C

三、填空题

1.NaHCO₃↓；NH₄Cl

2.CO₂↑；H₂O

3.氯化铵；氯化钠

4.玻璃；造纸；化工

5.氯化铵

四、判断题

1.（√）

2.（×）

3.（×）

4.（√）

5.（×）

五、简答题

1.见答案

2.见答案

六、分析题

1.见答案

七、综合应用题

1.见答案。