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【题目】我国制碱工业采用联合制碱法生产纯碱,其反应原理如下:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4C1;2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
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①通常情况下,浓氨水具有较强的挥发性,易挥发出氨气。氨气是一种无色有刺激性气味的气体,极易溶于水,排放到空气中会污染空气。
②饱和碳酸氢钠溶液不能吸收二氧化碳。
化学兴趣小组在实验室模拟联合制碱法进行了如下实验:
Ⅰ.关闭K1,先打开K2通入NH3,调节气流速率,待其稳定后,再打开K1通入CO2。
Ⅱ.待三颈烧瓶内出现较多固体时,关闭K2停止通入NH3;一段时间后,关闭K1停止通入CO2。
Ⅲ.将三颈烧瓶内反应后的混合物过滤,将滤出的固体洗涤、低温干燥,得到碳酸氢钠固体。再将其加热使其完全分解即得纯碱。
请回答下列问题。
(1)写出A装置中反应的化学方程式______。
(2)B装置中饱和碳酸氢钠溶液的作用是______。
(3)D装置中生石灰的作用是______。
(4)C装置中长颈漏斗的作用除了随时添加饱和食盐水,还有______作用。有同学认为应该在长颈漏斗内放置浸有稀硫酸的棉花团,其目的是______。
(5)关闭K2停止通入NH3,还要继续通入一段时间CO2,其目的是______。
(6)写出副产品氯化铵和熟石灰反应的化学方程式______。
【答案】CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 除去二氧化碳中的氯化氢气体 氧化钙和水反应产生热量使氨气的挥发加快 平衡气压的作用 吸收氨气,防止其污染空气 尽可能多的吸收二氧化碳增大碳酸氢钠的产率 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑
【解析】
(1)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;故填: CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)在生成的二氧化碳中可能含有氯化氢气体,碳酸氢钠不和二氧化碳反应和氯化氢反应,所以B中碳酸氢钠的作用是:除去二氧化碳中的氯化氢气体; 故填:除去二氧化碳中的氯化氢气体
(3)温度越高,分子运动的越快,所以D装置中氧化钙的作用是:氧化钙和水反应产生热量使氨气的挥发加快; 故填:氧化钙和水反应产生热量使氨气的挥发加快
(4)C装置中长颈漏斗的作用除了随时添加饱和食盐水,还有平衡气压的作用;因为氨气进行空气会污染环境,不能把氨气直接排放到空气中,所以在长颈漏斗内放置浸有稀硫酸的棉花团,其目的是吸收氨气,防止其污染空气; 故填:平衡气压的作用;吸收氨气,防止其污染空气
(5)关闭K2停止通入NH3,还要继续通入一段时间CO2,其目的是:尽可能多的吸收二氧化碳增大碳酸氢钠的产率; 故填:尽可能多的吸收二氧化碳增大碳酸氢钠的产率
(6)氯化铵和熟石灰反应生成氯化钙、水和氨气,化学方程式为:2NH4Cl+ Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑。 故填:2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑