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工业上制纯碱的方法是向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,获得碳酸氢钠晶体,再将所得碳酸氢钠晶体加热分解后即可得到纯碱(纯碱样品中Na2CO3的质量分数为92%~96%)。涉及到的化学方程式有:
NH3+CO2+H2O → NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl(饱和)→ NaHCO3↓+NH4Cl,
。请回答:
(1)工业制得的纯碱中常常含有少量的氯化钠杂质,其主要原因是 。
(2)现有甲、乙、丙三个学生,欲测定某工业纯碱样品中Na2CO3的质量分数,分别设计如下方案,请你帮助他们完成如下实验。
甲:用 (填实验仪器)称取10.0g样品,利用上图所示装置,测出反应后装置C中碱石灰增重3.52g。装置D中碱石灰的作用是 。
乙:准确称取10.00g样品后,用 (填实验仪器)配成1000mL溶液,用
式滴定管量取25.00mL放入锥形瓶中,加入2滴酚酞作指示剂,用0.15mol·L-1的标准盐酸溶液滴定至终点(有关反应为Na2CO3+HCl → NaCl+NaHCO3)。完成三次平行实验后,消耗盐酸体积的平均值为15.00mL。
丙:准确称取10.00g样品后,向其中加入过量的盐酸,充分反应直至样品中无气泡冒出,蒸干混合溶液将所得到固体物质于干燥器中冷却至室温后称量。反复加热、冷却、称量,直至所称量的固体质量几乎不变为止,此时所得固体的质量为10.99g。请分析、计算后填表:
| 分析与计算 分组 | 计算样品中碳酸钠的质量分数 | 实验结果的评价 | 实验失败的主要原因及对结果的影响 |
| 甲 |
| 失 败 | |
| 乙 |
|
| |
| 丙 |
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NH3+CO2+H2O → NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl(饱和)→ NaHCO3↓+NH4Cl,
(1)工业制得的纯碱中常常含有少量的氯化钠杂质,其主要原因是 。
(2)现有甲、乙、丙三个学生,欲测定某工业纯碱样品中Na2CO3的质量分数,分别设计如下方案,请你帮助他们完成如下实验。
甲:用 (填实验仪器)称取10.0g样品,利用上图所示装置,测出反应后装置C中碱石灰增重3.52g。装置D中碱石灰的作用是 。
乙:准确称取10.00g样品后,用 (填实验仪器)配成1000mL溶液,用
式滴定管量取25.00mL放入锥形瓶中,加入2滴酚酞作指示剂,用0.15mol·L-1的标准盐酸溶液滴定至终点(有关反应为Na2CO3+HCl → NaCl+NaHCO3)。完成三次平行实验后,消耗盐酸体积的平均值为15.00mL。
丙:准确称取10.00g样品后,向其中加入过量的盐酸,充分反应直至样品中无气泡冒出,蒸干混合溶液将所得到固体物质于干燥器中冷却至室温后称量。反复加热、冷却、称量,直至所称量的固体质量几乎不变为止,此时所得固体的质量为10.99g。请分析、计算后填表:
| 分析与计算 分组 | 计算样品中碳酸钠的质量分数 | 实验结果的评价 | 实验失败的主要原因及对结果的影响 |
| 甲 | | 失 败 | |
| 乙 | | | |
| 丙 | | |
(1)实验室中可用下图A或B装置与相应的药品制得丙.
①A中试管内反应的化学方程式是
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②B中分液漏斗内盛放的物质丁是
(2)工业上将甲和乙在高温、高压、催化剂的条件下制取丙.下图是甲和乙反应过程中能量变化图:
该反应的热化学方程式是
(3)丙在氧气中燃烧的反应是置换反应,该反应的化学方程式是
| ||
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(4)①将丙和CO2气体通入饱和食盐水中有碳酸氢钠晶体析出,反应的离子方程式是
②为了验证上述晶体既不是NH4HCO3、也不是NaCl而是NaHCO3,设计实验方案如下,完成下列部分实验报告:
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 | 相应的离子方程式 |
| 取少量晶体于试管中,充分加热 | 试管内有固体剩余 | 该晶体不是NH4HCO3 该晶体不是NH4HCO3 |
无离子方程式 无离子方程式 |
向冷却后试管中加入足量盐酸 向冷却后试管中加入足量盐酸 |
固体全部溶解,有气泡产生 | 该晶体不是NaCl是NaHCO3 该晶体不是NaCl是NaHCO3 |
CO32-+2H+=H2O+CO2↑ CO32-+2H+=H2O+CO2↑ |
1942年,我国化工专家侯德榜以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产了纯碱,“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出贡献。有关反应的化学方程式如下:
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O![]()
(1)“侯氏制碱法”把合成氨和纯碱两种产品联合生产,已知合成氨为放热反应,若从勒夏特旬原理来分析,合成氨应选择的温度和压强是 (选填字母)。
a.高温 b.低温 c.常温 d.高压 e.低压 f.常压
(2)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是 (选填字母)
a.碳酸氢钠难溶于水
b.碳酸氢钠受热易分解
c.碳酸氢钠的溶解度相对较小,所以在溶液中首先结晶析出
(3)某探究活动小组根据 上述制碱原理,欲制备碳酸氢钠,同学们按各自设计的方案进行实验。
第一位同学:将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。
|
第二同学:用图中戊装置进行实验(其它装置未画出)。
为提高二氧化碳在此反应溶液中被吸收的程度,实验时,须先从a管通入 气体,再从b管中通入 气体。
(4)请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法(用相关的化学反应方程式来描述): 。
查看习题详情和答案>>1942年我国化工专家侯德榜以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱,“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出贡献。有关反应的化学方程式如下:
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3
(1)“侯氏制碱法”把合成氨和纯碱两种产品联合生产,已知合成氨为放热反应,若从勒夏特列原理来分析,合成氨应选择的温度和压强是 (选填字母)。
a.高温 b.低温 c.常温 d.高压 e.低压 f.常压
(2)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是 (选填字母)
a.碳酸氢钠难溶于水
b.碳酸氢钠受热易分解
c.碳酸氢钠的溶解度相对较小,所以在溶液中首先结晶析出
(3)某探究活动小组根据上述制碱原理,欲制备碳酸氢钠,同学们按各自设计的方案进行实验。
第一位同学:将二氧化碳气体通人含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示(图中央持、固定用的仪器未画出)。
实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是 (填分离操作的名称)。
第二位同学:用图中戊装置进行实验(其它装置未画出)。
为提高二氧化碳在此反应溶液中被吸收的程度,实验时,须先从a管通入 气体,再从b管中通入 气体。
(4)请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法(用相关的化学反应方程式来描述): 。