题目内容

(2007?威海)追踪科学家的足迹
材料1:纯碱的产量是衡量一个国家化学工业发展水平的重要指标.下面是实验室摸拟侯氏制碱法生产原理的主要过程:
(1)20℃时,向浓氨水中通入足量的二氧化碳得到NH4HCO3饱和溶液;
②向NH4HCO3饱和溶液中加入食盐细粒,并不断搅拌,直到NaHCO3结晶析出完毕;
③将析出的晶体过滤,得到晶体和滤液,洗涤晶体,然后将晶体放在试管中充分加热,得到Na2CO3
④向③的滤液中加入食盐细粒,析出NH4Cl晶体,过滤,得到NH4Cl.
材料2:四种盐在不同温度下的溶解度表.
温度

溶解度
10℃20℃30℃40℃50℃
NaCl35.836.036.336.637.0
NH4HCO315.821.027.0------------
NaHCO38.19.611.112.7----
NH4Cl33.337.241.445.850.4
试回答下列问题:
(1)在实验室中,你选择的制备C02反应的化学方程式为.在工业生产中,要获得生产纯碱的原料CO2你认为最经济实用的方法是以为原料,该反应的化学方程式为.
(2)有人认为侯氏制碱法有以下优点,你认为其中正确的是.
A.生产过程中部分反应产物可作为原料循环使用
B.副产品是一种氮肥
C.反应都不需要加热,可节约能源
(3)检验③中的白色粉末中是否含有氯化钠的方法是.
(4)在②中,随着食盐的逐渐加入,溶液变成了NH4HCO3和NaCl的混合溶液,析出晶体之前,混合溶液中存在的离子有(用离子符号表示,下同.).在③中,将析出的晶体过滤后,溶液中数量减少的离子有;滤液中仍然存在的离子有.②中反应的化学方程式为.
(5)在20℃时,向含NH4HC03 21g的饱和溶液中加入足量食盆.试通过计算说明,随着食盐的逐渐加入,为什么会有NaHC03晶体析出,而没有NH4CI晶休析出?理论上能析出多少克NaHCO3?(友情提示:本小题没有计算过程不得分.可能用到的相对分子质量:NH4HC03:79; NaCl:58.5; NaHC03:84,NH4CI:53.5).
【答案】分析:根据物质的性质和已有的知识进行分析,(1)实验室制取二氧化碳使用的是碳酸钙和稀盐酸,碳酸钙能高温分解生成二氧化碳,(2)侯氏制碱法的优点在于废物少,且部分物质能循环利用,(3)要检验碳酸钠中是否含有氯化钠,所使用的试剂是硝酸银,此时需排除碳酸根离子的干扰,可以加入硝酸酸化,(4)根据物质的化学式即可知道电离所得的离子,离子结合以固体形式析出则离子数量会减少,(5)根据反应的化学方程式即可进行物质间的有关计算.
解答:解:(1)实验室制取二氧化碳使用的是碳酸钙和稀盐酸,碳酸钙能高温分解生成二氧化碳,所以本题答案为:CaC03+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,石灰石,CaCO3CaO+CO2↑;
(2)侯氏制碱法的优点在于废物少,且部分物质能循环利用,故选AB;
(3)要检验碳酸钠中是否含有氯化钠,所使用的试剂是硝酸银,此时需排除碳酸根离子的干扰,可以加入硝酸酸化,所以本题答案为:取③中色粉末少许于试管中加入稀硝酸化,再滴入硝酸银溶液,若不产生生白色沉淀证明不含氯化钠,反之则含氯化钠.
(4)NH4HCO3和NaCl的混合溶液中,碳酸氢铵能电离出碳酸氢根离子和铵根离子,氯化钠能电离出钠离子和氯离子,析出的晶体是碳酸氢钠,故碳酸氢根离子和钠离子会减少,此时发生的反应是碳酸氢铵与氯化钠反应生成碳酸氢钠和氯化铵,所以本题答案为:NH4+、HCO3-、Na+、C1-,HCO3-、Na+,NH4+、HCO-、Cl-、Na+,NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3
(5)解:设21gNH4HCO3完全转化能生成NaHCO3的质量为x,能生成NH4Cl的质量为y
NH4HCO3+NaCl═NH4Cl+NaHCO3
79      53.5         84
21g      y           x
=
x=22.3g
=
y=14.2g
根据四种物质的溶解度,20℃时,1OOg水最多能溶解9.6gNaHCO3,37.2gNH4Cl.因为22.3>9.6g,所以有NaHC03析出,
理论上可析出NaHC03的质量:22.3g-9.6g=12.7g,因为14.2g<37.2g,NH4Cl没有达到饱和状态,所以不可能有NH4Cl析出.
点评:本题考查了碳酸钠的制取,完成此题,可以依据已有的知识结合题干提供的信息进行.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网