题目内容
某校化学兴趣小组参观制碱厂后,获得以下信息并对相关问题进行研究。
【产品与原理】
该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品——纯碱(Na2CO3)和化肥NH4Cl。
生产原理是:将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物,反应为:NaCl(饱和)+ NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3↓+ NH4Cl;分离出NaHCO3,加热制得纯碱。
【生产流程】
【相关资料】
⑴ NH4Cl == NH3↑+HCl↑
⑵ 已知20℃时有关物质的溶解度如下(气体指1体积水中能溶解的气体体积)
物质 | NaCl | NaHCO3 | NH4Cl | NH3 | CO2 |
溶解度 | 36.0g | 9.6g | 37.2g | 710 | 0.9 |
【问题讨论】:
⑴ 操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,相同操作的名称为 。
⑵ 反应①中发生了两个反应,写出其中的一个化学方式: 。
⑶ 反应③中得到纯碱的化学方程式为: 。
⑷ 溶液B中的溶质有 (至少写出两种)。
⑸ 上述生产流程中可循环使用的是 (填序号)。
A.挥发性气体C B.溶液D C.氢氧化镁 D.化肥NH4Cl
【组成确定】
⑴ 称取一定质量的纯碱样品,经多次充分加热后,再称重,质量无变化;
⑵ 另取少量纯碱样品加入适量水,样品完全溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀。 由上述实验可确定纯碱样品含有杂质 (写化学式)。
【含量测定】
工业纯碱标准:(Na2CO3% | ||
优等品 | 一等品 | 合格品 |
99.2 | 98.8 | 98.0 |
称取纯碱样品10.8g加入适量水,再加入过量CaCl2溶液,搅拌、过滤、洗涤、干燥后称得固体质量为10.0g,请通过计算并结合右表判断此纯碱样品等级为 品。
计算过程:
【总结反思】
某同学认为,在上述纯碱含量测定中,将CaCl2溶液改为BaCl2溶液,测定误差会减小,其理由是 。
【问题讨论】:
⑴ 过滤(1分)
⑵ NaOH+HCl===NaCl+H2O 或 Na2CO3 + 2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑(2分)
⑶ 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑ (2分)
⑷ NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3四种中的任意两种(2分),(写名称或名称符号混写也可。只写1个且正确给1分,只要写错1个就不给分)
⑸ A、B(2分),(选对1个给1分,只要选错1个不给分)
【组成确定】:
NaCl(1分)
【含量测定】(除计算过程3分外,其余每空1分。)
合格(1分)
解:设Na2CO3的质量为x
Na2CO3+ CaCl2=CaCO3↓+2NaCl……………………………………… (1分)
106 100
x 10.0g
106∶? 100 = x∶?10.0g
解得: x= 10.6g ……………………………………………………… (1分)
10.6g/10.8g ×100%=98.1%(或98.14%或98.15%或98.2%)……… (1分)
若用关系式解答:
Na2CO3 ∽ CaCO3……………………………………………………… (1分)
106 100
x 10.0g
106∶? 100 = x∶?10.0g
解得: x= 10.6g ……………………………………………………… (1分)
10.6g/10.8g ×100%=98.1%(或98.14%或98.15%或98.2%)……… (1分)
(解、设不写不扣分。)
【总结反思】
等质量的碳酸钠与BaCl2反应产生的沉淀质量大,称量时的(相对)误差小(1分,其他意思相近的表述,也可得分)。