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,反应的化学方程式为:
生产流程:
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相关资料:
(1)NH4Cl
| ||
(2)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 |
(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,相同操作的名称为
(2)反应①中发生了两个反应,写出这两个化学方程式:①
(3)反应③中得到纯碱的化学方程式为:
(4)溶液B中的溶质有
(5)上述生产流程中可循环使用的是
A.挥发性气体C B.溶液D C.氢氧化镁 D.化肥NH4Cl
(6)检验挥发性气体C的方法
组成确定:
(1)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;
(2)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
含量测定:
工业纯碱标准:(Na2CO3%≥)优等品一等品合格品99.298.898.0
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
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
分析:生产原理:根据题中的叙述找出反应物、生成物书写方程式;
问题讨论:
(1)根据使悬浊液变为溶液,可过滤掉其中的不溶物进行分析;
(2)根据过量的碳酸钠和氢氧化钠会与盐酸反应进行分析;
(3)根据题中的反应原理找出反应物、生成物书写方程式;
(4)根据题干中提供的侯氏制碱法的反应原理可分析得出答案,另外值得注意的是NaHCO3不会全部析出,肯定会有部分溶解在溶液中;
(5)根据挥发性气体C是二氧化碳,溶液D是可能含有NaCl等多种溶质的混合物,因为给出的信息不足无法判断其具体组成,但二氧化碳和氯化钠在上述生产流程中都可以循环使用进行分析;
(6)根据C的化学性质进行分析;
组成确定:
(2)根据纯碱样品含有的杂质,可用反向思维方法,先确定白色沉淀,再推断杂质是什么进行分析;
含量测定:利用化学方程式可以求出纯碱的质量,用
×100%可计算出纯度,再与工业纯碱标准对照,即可知道属于哪类产品;
总结反思:等质量的碳酸钠与氯化钡反应产生的碳酸钡沉淀质量大,称量时的(相对)误差小.
问题讨论:
(1)根据使悬浊液变为溶液,可过滤掉其中的不溶物进行分析;
(2)根据过量的碳酸钠和氢氧化钠会与盐酸反应进行分析;
(3)根据题中的反应原理找出反应物、生成物书写方程式;
(4)根据题干中提供的侯氏制碱法的反应原理可分析得出答案,另外值得注意的是NaHCO3不会全部析出,肯定会有部分溶解在溶液中;
(5)根据挥发性气体C是二氧化碳,溶液D是可能含有NaCl等多种溶质的混合物,因为给出的信息不足无法判断其具体组成,但二氧化碳和氯化钠在上述生产流程中都可以循环使用进行分析;
(6)根据C的化学性质进行分析;
组成确定:
(2)根据纯碱样品含有的杂质,可用反向思维方法,先确定白色沉淀,再推断杂质是什么进行分析;
含量测定:利用化学方程式可以求出纯碱的质量,用
纯碱质量 |
样品质量 |
总结反思:等质量的碳酸钠与氯化钡反应产生的碳酸钡沉淀质量大,称量时的(相对)误差小.
解答:解:生产原理:氯化钠、氨气、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠和氯化铵,故答案为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;
问题讨论:
(1)固体小颗粒悬浮于液体里形成的混合物叫悬浊液,欲使悬浊液变为溶液,可过滤掉其中的不溶物,故操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,相同操作的名称为过滤,故答案为:过滤;
(2)由图可知,反应①中与盐酸反应的物质有碳酸钠和氢氧化钠,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,氯化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,
故答案为:NaOH+HCl=NaCl+H2O;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(3)碳酸氢钠在加热的条件下生成碳酸钠、水和二氧化碳,故答案为:2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑;
(4)从图中的转化关系可以看出,溶液B中含有NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3四种,故答案为:NaHCO3、NaCl;
(5)挥发性气体C是二氧化碳,溶液D是可能含有NaCl等多种溶质的混合物,因为给出的信息不足无法判断其具体组成,但二氧化碳和氯化钠在上述生产流程中都可以循环使用,
故答案为:A.B;
(6)根据推导可知C是二氧化碳,检验二氧化碳常用石灰水,故答案为:将气体通入澄清石灰水中,观察是否变浑浊;
组成确定:
由题意可知,滴加AgNO3溶液,有白色沉淀,此沉淀即AgCl,所以反应物中一定有氯离子,由题意可知,向该溶液中加入过量稀HNO3反应物,并且样品完全溶于水,由此可以推断纯碱样品含有杂质NaCl,故答案为:NaCl;
含量测定:
合格
解:设Na2CO3的质量为x
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.0g
106:100=x:10.0g
解得:x=10.6g
×100%=98.1%,与工业纯碱标准对照,属于合格品;
若用关系式解答:
Na2CO3∽∽∽CaCO3
106 100
x 10.0g
106:100=x:10.0g
解得:x=10.6g
总结反思:等质量的碳酸钠与氯化钡反应产生的碳酸钡沉淀质量大,称量时的(相对)误差小.
问题讨论:
(1)固体小颗粒悬浮于液体里形成的混合物叫悬浊液,欲使悬浊液变为溶液,可过滤掉其中的不溶物,故操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,相同操作的名称为过滤,故答案为:过滤;
(2)由图可知,反应①中与盐酸反应的物质有碳酸钠和氢氧化钠,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,氯化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,
故答案为:NaOH+HCl=NaCl+H2O;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(3)碳酸氢钠在加热的条件下生成碳酸钠、水和二氧化碳,故答案为:2NaHCO3
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(4)从图中的转化关系可以看出,溶液B中含有NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3四种,故答案为:NaHCO3、NaCl;
(5)挥发性气体C是二氧化碳,溶液D是可能含有NaCl等多种溶质的混合物,因为给出的信息不足无法判断其具体组成,但二氧化碳和氯化钠在上述生产流程中都可以循环使用,
故答案为:A.B;
(6)根据推导可知C是二氧化碳,检验二氧化碳常用石灰水,故答案为:将气体通入澄清石灰水中,观察是否变浑浊;
组成确定:
由题意可知,滴加AgNO3溶液,有白色沉淀,此沉淀即AgCl,所以反应物中一定有氯离子,由题意可知,向该溶液中加入过量稀HNO3反应物,并且样品完全溶于水,由此可以推断纯碱样品含有杂质NaCl,故答案为:NaCl;
含量测定:
合格
解:设Na2CO3的质量为x
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.0g
106:100=x:10.0g
解得:x=10.6g
10.6 |
10.8 |
若用关系式解答:
Na2CO3∽∽∽CaCO3
106 100
x 10.0g
106:100=x:10.0g
解得:x=10.6g
总结反思:等质量的碳酸钠与氯化钡反应产生的碳酸钡沉淀质量大,称量时的(相对)误差小.
点评:本题主要测试学生对实验操作过程的掌握,以及根据反应的化学方程式进行计算的能力.学生必须有牢固的知识,才能顺利解答.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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