题目内容
Ⅰ.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:
①20℃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。
(1)请写出步骤②和③的化学方程式。 ②:__________; ③:____________。
(2)侯氏制碱法的优点之一是所得的副产品氯化铵是一种氮肥。该化合物遇碱会生成有刺激性气味的气体 _____________(写化学式,下同),此气体可使紫色石蕊试液变蓝,以上反应现象可用于检验氯化铵中的阳离子。若要通过实验区分氯化铵和另一种氮肥硝酸铵,常用的试剂是____________溶液,请比较这两种氮肥中氮元素的质量分数:氯化铵___________硝酸铵(选填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ.侯氏制碱法所得的纯碱中常含有少量氯化钠,现用下图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数(铁架台、铁夹等固定用装置已略去)。
①20℃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。
(1)请写出步骤②和③的化学方程式。 ②:__________; ③:____________。
(2)侯氏制碱法的优点之一是所得的副产品氯化铵是一种氮肥。该化合物遇碱会生成有刺激性气味的气体 _____________(写化学式,下同),此气体可使紫色石蕊试液变蓝,以上反应现象可用于检验氯化铵中的阳离子。若要通过实验区分氯化铵和另一种氮肥硝酸铵,常用的试剂是____________溶液,请比较这两种氮肥中氮元素的质量分数:氯化铵___________硝酸铵(选填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ.侯氏制碱法所得的纯碱中常含有少量氯化钠,现用下图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数(铁架台、铁夹等固定用装置已略去)。
实验步骤如下:
①按图连接装置,并检查气密性;
②准确称得盛有碱石灰(固体氢氧化钠和生石灰的混合物)的干燥管D的质量为83.4g;
③准确称得6.0g纯碱样品放入装置B的广口瓶中;
④打开装置B的分液漏斗旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
⑤打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得干燥管D的总质量为85.6g。
试回答:
(1)鼓入空气的目的是_______________,装置A中试剂X最适宜选用_____________。
(2)若没有C装置,则会导致测定结果______________ (填“偏大”或“偏小”)。
(3)E装置的作用是 _________________。
(4)请根据实验中测得的有关数据,计算纯碱样品中碳酸钠的质量分数。(要求:写出计算过程,结果保留一位小数)
Ⅰ.(1)NH4HCO3+NaCl==NH4Cl+NaHCO3↓ ; 2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑
(2)NH3 ;AgNO3 ; <
Ⅱ.(1)驱赶装置中的气体,使反应生成的二氧化碳气体被D中碱石灰完全吸收 氢氧化钠溶液
(2)偏大
(3)防止空气中的二氧化碳与水蒸气被D中碱石灰吸收使测定结果偏大
(4)解:反应生成二氧化碳的质量为:85.6g-83.4g=2.2g
设纯碱样品中Na2CO3的质量为x。
Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑
106 44
x 2.2g
106︰44=x︰2.2g ,x=5.3g
∴纯碱样品中碳酸钠的质量分数为:
答:纯碱样品中碳酸钠的质量分数为88.3% 。
(2)NH3 ;AgNO3 ; <
Ⅱ.(1)驱赶装置中的气体,使反应生成的二氧化碳气体被D中碱石灰完全吸收 氢氧化钠溶液
(2)偏大
(3)防止空气中的二氧化碳与水蒸气被D中碱石灰吸收使测定结果偏大
(4)解:反应生成二氧化碳的质量为:85.6g-83.4g=2.2g
设纯碱样品中Na2CO3的质量为x。
Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑
106 44
x 2.2g
106︰44=x︰2.2g ,x=5.3g
∴纯碱样品中碳酸钠的质量分数为:
答:纯碱样品中碳酸钠的质量分数为88.3% 。
练习册系列答案
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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.
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).
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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 盐 溶解度 |
10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ |
NaCl | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 |
NH4HCO3 | 15.8 | 21.0 | 27.0 | ------ | ------ |
NaHCO3 | 8.1 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | ---- |
NH4Cl | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 |
(1)在实验室中,你选择的制备C02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.)
(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).
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(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NH4CI晶体,过滤,得到NH4CI.
材料2:四种盐在不同温度下的溶解度表.
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 .
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(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NH4HC0321g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NH4Cl.
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(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NH4CI晶体,过滤,得到NH4CI.
材料2:四种盐在不同温度下的溶解度表.
温度 盐 溶解度 |
10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ |
NaCl | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 |
NH4HCO3 | 15.8 | 21.0 | 27.0 | ------ | ------ |
NaHCO3 | 8.1 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | ---- |
NH4Cl | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 |
(1)在实验室中,你选择的制备C02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.)
(5)在20℃时,向含NH4HC0321g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NH4Cl.