摘要:22.有NaCl.NH4Cl.CuCl2.Na2SO4四种溶液.只用一种试剂把它们鉴别开来.该试剂是 A.盐酸 B.烧碱溶液 C.氢氧化钡溶液 D.氯化钡溶液

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索尔维制碱法距今已有140多年的历史,为当时世界各国所采用,后被中国的侯氏制碱法取代.索尔维法的生产流程如下所示:

索尔维法能实现连续生产,但食盐的利用率只有70%,且副产品CaCl2没有合适的用途,会污染环境.
1940年我国化学家侯德榜先生经过多次试验,弥补了索尔维法的技术缺陷,加以改进,食盐利用率高达96%,得到了纯碱和氯化铵两种产品,被称为“侯氏制碱法”.此方法的基本原理如下:
①向30~50℃的饱和食盐水中,先通入氨气至饱和,再通入CO2,从而得到碳酸氢钠沉淀.
②过滤,将滤渣加热而得产品.
③向滤液中加入细食盐末,调节温度为10~15℃,使NH4Cl沉淀,过滤,滤渣为NH4Cl产品,滤液为饱和食盐水.
请回答下列问题:
(1)写出向含氨气的饱和NaCl溶液中通入CO2 时发生反应的两个化学方程式:
CO2+NH3+H2O=NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
CO2+NH3+H2O=NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl

(2)不能向饱和NaCl溶液中通入CO2 制NaHCO3的原因是
H2CO3酸性比盐酸弱,CO2与NaCl不反应
H2CO3酸性比盐酸弱,CO2与NaCl不反应
;也不能采用先向饱和NaCl溶液中通入CO2,再通入NH3的方法制NaHC03 的原因是
CO2在NaCl溶液中溶解度较小,生成NaHCO3太少不会结晶析出
CO2在NaCl溶液中溶解度较小,生成NaHCO3太少不会结晶析出

(3)写出在索尔维法生产过程中,生成CaCl2 的化学反应方程式为
2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O
2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O

(4)在侯氏制碱法中,
二氧化碳和饱和食盐水
二氧化碳和饱和食盐水
(填物质名称)可以循环利用.
(5)侯氏制碱法与索尔维法相比,其优点是
使NH4Cl析出,可做氮肥;减少无用的CaCl2生成,原料NaCl充分利用
使NH4Cl析出,可做氮肥;减少无用的CaCl2生成,原料NaCl充分利用
(任写一条即可).
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(2013?浦东新区三模)氨气是化学工业上应用非常广泛的物质.下面仅是它在两方面的重要用途.
“侯氏制碱法”的发明为振兴中国化工工业做出了重要贡献.制碱法的第一步反应是向饱和氨化盐水中通入二氧化碳,该反应可表示为:NaCl+CO2+NH3+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl
NaCl NaHCO3 NH4Cl
10℃ 35.8 8.15 33.0
45℃ 37.0 14.0 50.0
现在45℃时,取117g食盐配制成饱和溶液,向其中通入适量氨气后,再向其中通入二氧化碳,使反应进行完全.试计算并回答下列问题(计算结果取三位有效数字)(有关物质的溶解度数据如右表,单位:g/100g水).
(1)117g食盐理论上可以制取纯碱
106
106
g;
(2)45℃反应完毕后,有晶体析出;溶液中剩余水
280
280
g,析出晶体的质量
129g
129g
g.
(3)过滤除去析出的晶体后再降温至10℃,又有晶体析出,计算所析出晶体的质量共
30.8
30.8

工业制硝酸也是氨气重要用途之一,反应如下:
4NH3+5O2→4NO+6H2O  2NO+O2→2NO2    3NO2+H2O→2HNO3+NO
将a mol的NH3与b mol的O2混合后,充入一密闭容器,在Pt存在下升温至700℃,充分反应后,冷却至室温.
(4)请讨论b∕a的取值范围及与之对应的溶液的溶质及其物质的量,将结果填于下表中:
b∕a的取值范围 溶质 溶质物质的量
0<b∕a<5∕4
0<b∕a<5∕4
NH3
NH3
(a-4b∕5)mol
(a-4b∕5)mol
b
a
=
5
4
-- --
5∕4<b∕a<2
5∕4<b∕a<2
HNO3
HNO3
(4b-5a)∕3mol
(4b-5a)∕3mol
b∕a≥2
b∕a≥2
HNO3
HNO3
amol
amol
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工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如图1所示.

(1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,粗制后可得饱和NaCl溶液,精制时通常在溶液中依次中加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液,过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性.请写出加入Na2CO3溶液后相关化学反应的离子方程式:
Ba2++CO32-=BaCO3↓;Ca2++CO32-=CaCO3↓;
Ba2++CO32-=BaCO3↓;Ca2++CO32-=CaCO3↓;

(2)本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4、Mg(OH)2,能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4的顺序制备?
(填“能”或“否”),原因是
如果先沉淀Mg(OH)2,则沉淀中会夹杂有CaSO4沉淀,产品不纯
如果先沉淀Mg(OH)2,则沉淀中会夹杂有CaSO4沉淀,产品不纯

(3)氯化钠是重要的氯碱工业化工的原料.电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽.离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是
B
B

A.Cl-      B.Na+       C.OH-        D.Cl2
(4)饱和食盐水电解时与电源正极相连的电极上发生的反应为
氧化反应,2Cl--2e-=Cl2
氧化反应,2Cl--2e-=Cl2
,与电源负极线连的电极附近溶液pH
变大
变大
(变大、不变、变小).
(5)氯化钠的可用于生产纯碱,我国化学家侯德榜改革国外生产工艺,生产流程简要表示如图2:

①上述生产纯碱的方法称
联合制碱法
联合制碱法
,副产品的一种用途为
做化肥
做化肥

写出上述流程中X物质的分子式
CO2
CO2
.使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了
(填上述流程中的编号)的循环.从沉淀池中取出沉淀的操作是
过滤
过滤

②合成氨原料气中氮气制备的方法之一为
液态空气依据沸点分离
液态空气依据沸点分离
,另一原料气氢气的制取化学方程式为
C+H2O
 高温 
.
 
CO+H2,CO+H2O
 高温 
.
 
CO2+H2
C+H2O
 高温 
.
 
CO+H2,CO+H2O
 高温 
.
 
CO2+H2

③沉淀池中发生的化学反应方程式是
NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3
NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3
.要实现该反应,你认为应该如何操作:
向氨化的饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳气体得到碳酸氢钠晶体
向氨化的饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳气体得到碳酸氢钠晶体

④为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加
用硝酸酸化的硝酸银,观察产生白色沉淀
用硝酸酸化的硝酸银,观察产生白色沉淀
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根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据,实验室制备纯碱Na2CO3的主要步骤是:将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30~35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体.用少量蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧2小时,制得Na2CO3固体.四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水)表①>35℃NH4HCO3会有分解
温度溶解度盐 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 100℃
NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 39.8
NH4HCO3 11.9 15.8 21.0 27.0 -① - - -
NaHCO3 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4 -
NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.3 77.3
请回答:
(1)反应温度控制在30~35℃,是因为若高于35℃,则
NH4HCO3分解
NH4HCO3分解
,若低于30℃,则
反应速率降低
反应速率降低
;为控制此温度范围,采取的加热方法为
水浴加热
水浴加热

(2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是
使反应充分进行
使反应充分进行
.静置后只析出NaHCO3晶体的原因是
NaHCO3的溶解度最小
NaHCO3的溶解度最小
.用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去
NaCl、NH4Cl、NH4HCO3
NaCl、NH4Cl、NH4HCO3
杂质(以化学式表示);
(3)过滤所得的母液中含有
NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3
NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3
(以化学式表示),需加入
HCl
HCl
,并作进一步处理,使NaCl溶液循环使用,同时可回收NH4Cl;
(4)测试纯碱产品中NaHCO3含量的方法是:准确称取纯碱样品W g,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加1~2滴酚酞指示剂,用物质的量浓度为c(mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色(指示CO32-+H+=HCO3-反应的终点),所用HCl溶液体积为V1mL,再加1~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙,所用HCl溶液体积为V2 mL.写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式:NaHCO3(%)=
c(V2-V1)M
1000W
×100%
c(V2-V1)M
1000W
×100%
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