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考点一：侯氏制碱法
1．制备原料
食盐、氨、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气，其反应为C＋H2O(g)=====CO＋H2，CO＋
H2O(g)=====CO2＋H2。
2．工艺流程
3．反应原理
(1)产生NaHCO3的反应：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
(2)产生Na2CO3的反应：2NaHCO3=====Na2CO3＋H2O＋CO2↑。
4．绿色思想
循环使用的物质为 、 。
1．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。碳酸化
第11 讲 侯氏制碱法与Na2CO3 含量的测定
01 了解侯氏制碱法的原理。
02 掌握Na2CO3含量的测定方法。
重点·夯基易错
点拨·能力培养
1
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塔中的反应：
。
下列说法正确的是
A．
：碱母液储罐大于氨母液储罐
B．经“冷析”和“盐析”后的体系仅是
的饱和溶液
C．该工艺的碳原子利用率理论上接近100%
D．向氯化钠溶液中先通入
，再通入
能提高
2．侯德榜为我国化工事业的发展做出了卓越贡献，是我国近代化学工业的奠基人之一，他结合中国国情
对氨碱法进行改进，确定了新的工艺流程——侯氏制碱法：将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来，方法
流程如图所示。
回答下列问题：
2
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(1)向精制盐水中通入
、
的顺序及理由为 (提示：从两种气体的溶解度进行分析)。
(2)写出
煅烧时发生反应的化学方程式： 。
(3)该流程中循环利用的物质为 。
(4)侯氏制碱法除了制取得到纯碱，还生成了一种副产品 (填名称)，可以用来 。
(5)所得纯碱中可能含有少量
杂质，可以通过如下方法测定纯碱中碳酸钠的质量分数：
ⅰ．称取ag 样品，溶于水中；
ⅱ．加入足量氯化钙溶液；
ⅲ．过滤、洗涤、干燥、称量，所得沉淀质量为bg。
①证明所加氯化钙溶液已经足量的方法是 。
②该样品中碳酸钠的质量分数为 %(用含a、b 的代数式表示)。
1．（2022·江苏·高考真题）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A．自然固氮、人工固氮都是将
转化为
B．侯氏制碱法以
、
、
、
为原料制备
和
C．工业上通过
催化氧化等反应过程生产
D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
2．（2022·湖南·高考真题）化学促进了科技进步和社会发展，下列叙述中没有涉及化学变化的是
A．《神农本草经》中记载的“石胆能化铁为铜”
B．利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱
C．科学家成功将
转化为淀粉或葡萄糖
D．北京冬奥会场馆使用
跨临界直冷制冰
真题·明考向
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考点二：Na2CO3含量的测定方法
1．气体法
(1)测定原理：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑。
依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。
(2)实验操作：向m g 纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生的CO2气体的体积为V mL(已折算为标
准状况)。
(3)数据处理：纯碱样品中Na2CO3的质量为 mol×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为
×100%＝%。
2．沉淀法
(1)测定原理：Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。
依据BaCO3沉淀的质量确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。
(2)实验操作：先将m g 纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥
得BaCO3沉淀的质量为n g。
(3)数据处理：纯碱样品中Na2CO3的质量为×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%
＝×100%。
3．滴定法
测定原理(用酚酞作指示剂，用盐酸滴定)：当指示剂变色时，发生的反应为Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O
＋CO2↑，根据消耗标准盐酸的体积，求出Na2CO3的物质的量，进一步求其含量。
1．为测定产品中Na2CO3的质量分数(杂质为NaHCO3)，设计了下列三种实验方案。
方案I：样品经加热后测定剩余固体质量，并计算Na2CO3的质量分数。
(1)下列可用来加热样品的仪器是 (写仪器名称)。
方案Ⅱ：通过加热分解得到的CO2质量进行计算。实验装置示意图如下：
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(2)A 中反应的化学方程式为 ，若装置C 中碱石灰增重m1g。则混合样品中碳酸钠的质量分数为 。
方案Ⅲ：将一定质量的样品与足量稀硫酸反应，通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管质量，利用其质量
差计算碳酸钠的质量分数。连接好的实验装置如图：
该实验的操作步骤：
_____
①
；
②取一定量样品装入广口瓶中；
③打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟；
④关闭止水夹，在干燥管内填满碱石灰，称量干燥管A 质量；
⑤缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止；
⑥打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟，再称量干燥管A 质量。
(3)操作①为 。
(4)NaOH 溶液(足量)中发生反应的离子方程式为 。
(5)装置中有两支盛放碱石灰的干燥管(图中A 和B)，若只保留干燥管A 将会使碳酸钠的质量分数的计算结
果 (填“偏大”或“偏小”)。原因是 。
真题·明考向
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1．实验室用如下方案测定
和
混合物的组成：称取一定质量样品溶解于锥形瓶中，加入2
滴指示剂
，用标准盐酸滴定至终点时消耗盐酸
；向锥形瓶中再加入2 滴指示剂
，继续用标准盐
酸滴定至终点，又消耗盐酸
。下列说法正确的是
A．指示剂
可依次选用甲基橙、酚酞
B．样品溶解后的溶液中：
C．滴定至第一次终点时的溶液中：
D．样品中
和
物质的量之比为
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
2．某兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法制备
，部分实验装置如图所示。下列说法正确的是
演练·提能力
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A．实验过程中向启普发生器中添加液体时，可以取下I 处胶塞加入
B．所用试剂有稀硫酸、浓硫酸、CaCO3、饱和食盐水、NH4Cl、Ca(OH)2、蒸馏水
C．开始实验时，应先打开活塞II，再打开活塞III
D．反应结束后，试剂
换为冰水，可以促进
晶体的析出
3．我国化工专家侯德榜将合成氨与纯碱工业联合，发明了联合制碱法，使原料氯化钠的利用率从70%提
高到90%以上，该生产方法在制得纯碱的同时，还可得到一种副产品
。生产流程和溶解度曲线如图，
下列说法错误的是
A．从母液中经过循环I 进入沉淀池的主要是
和氨水
B．
固体从母液中析出时需控制温度在
C．循环I、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染
D．沉淀池中反应的化学方程式：
4．下列实验方案中，不能测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数的是
A．取ag 混合物充分加热，质量减少bg
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B．取ag 混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到bg 固体
C．取ag 混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体经干燥后用碱石灰吸收，质量增加bg
D．取ag 混合物与足量NaOH 溶液充分反应，得到bg 固体
5．如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。
(1)实验时向饱和食盐水中通入CO2、NH3的先后顺序是____________________________。
(2)a 通入__________，然后b 通入__________，简述理由：_________________________。
(3)c 中放蘸有稀硫酸的脱脂棉，作用是_____________________________________________。
6．我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图：
(1)分别写出沉淀池、煅烧炉中发生反应的化学方程式。
(2)写出上述流程中X 物质的分子式。
(3)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品。通氨气除了增大NH 的浓度，使NH4Cl 更多地
析出外，还有什么作用？循环Ⅰ的作用是什么？
(4)如何检验产品碳酸钠中是否含有碳酸氢钠？
7．实验室欲测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3)，称取此混合物5.0 g，溶于水中，
配成250 mL 溶液。
方案一：沉淀法。利用化学反应把HCO、CO 完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物中
w(Na2CO3)。
(1)量取100 mL 配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中HCO、CO 完全转化为沉淀，应选用
的试剂是________(填字母)。
A．CaCl2溶液
B．MgSO4溶液
C．NaCl 溶液
D．Ba(OH)2溶液
(2)过滤，洗涤沉淀，判断沉淀是否洗净的方法是_____________________________________。
(3)将所得沉淀充分干燥，称量沉淀的质量为m g，由此可以计算w(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未充分干
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燥就称量，则测得w(Na2CO3)________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
方案二：气体法。某同学用下列实验流程测定。
按如图所示装置进行实验：
(1)在装置C 中装碱石灰来吸收净化后的气体，装置D 的作用是_______________________________。
(2)有的同学认为，为了减小实验误差，应在反应前后都通入N2，反应后通入N2的目的是______________。
方案三：滴定法。量取25.00 mL 配制好的溶液加入锥形瓶中，滴加2 滴酚酞溶液，摇匀，用0.200 0 mol·L
－1盐酸滴定到终点(已知终点时反应H＋＋CO===HCO 恰好反应完全)。重复此操作2 次，消耗盐酸的平均体
积为20.00 mL。
(1)量取25.00 mL 配制好的溶液，应选择________仪器来完成。
(2)判断滴定终点的依据是________________________________________________________。
(3)此法测得w(Na2CO3)＝________。
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