摘要: 实验室可用NH4HCO3和NaCl为原料制备纯碱.请根据下表数据和实验步骤.回答下列问题: 30℃时几种盐的溶解度 NaCl NH4HCO3 NH4Cl NaHCO3 Na2SO4 (NH4)2SO4 CaCl2 MgCl2 CaSO4 36.3 27.0 41.4 11.1 40.8 78.0 51.7 26.2 0.165 制备纯碱的主要步骤如下: ①配制50毫升约25%的粗食盐水(密度近似为1克/厘米3), ②精制食盐水(粗食盐中含有少量Ca2+.Mg2+.SO42-等杂质).用盐酸将滤液的pH值调节至7, ③加热食盐水.将溶液温度控制在30-35℃, ④在不断搅拌下.分数次将研细的NH4HCO3加入食盐水中.加完料后.继续保温.搅拌半小时, ⑤静置.趁热过滤.回收母液.晶体用蒸馏水洗涤两次, ⑥将晶体灼烧.得到纯碱. (1) 步骤①中.配制溶液的最后一步操作是 [说明:用不着容量瓶.用不着定容.因为该过程不需要非常精确:“配制50毫升约25%的粗食盐水 ] (2) 步骤②中.SO42-是否需要除去? .理由是 , (3) 步骤④中所有操作的共同目的是 , (4) 步骤⑤中晶体的洗涤液中主要含有的杂质阳离子是 [注意:是“杂质阳离子 ,Ca2+.Mg2+在精制的过程中已经除去.而Na+不是杂质离子].在通常情况下.检验这种阳离子的方法是 . 7. 某学校设计了一节实验活动课.让学生从废旧干电池中回收碳棒.MnO2.NH4Cl.ZnCl2等物质.整个实验过程如下.请回答有关问题: (1) 干电池的基本构造和工作原理. 上图为干电池的基本构造图.干电池工作时负极上的电极反应式是 . 正极上的电极反应式是 (已知NH4+的得电子能力大于Zn2+). MnO2作去极剂(吸收正极放出的H2.防止产生极化现象).该反应方程式为:H2+2MnO2=Mn2O3+H2O.而淀粉糊的作用是提高阴.阳离子在两个电极的迁移速率. 正极产生的NH3又和ZnCl2溶液作用:Zn2++4NH3=[Zn(NH3)4]2+ (2) 锌皮和碳棒的回收.用钳子和剪刀剪开回收的干电池的锌铜.将锌皮和碳棒取出.并用毛刷刷干净.将电池内的黑色粉末移入小烧杯中. (3) 氯化铵.氯化锌的提取.检验和分离. ①如何从黑色粉末中提取NH4Cl和ZnCl2等晶体的混合物?写出简要的实验步骤: ②设计简单的实验证明所得晶体中含有NH4+. 实验步骤: 实验现象: 有关的离子方程式: . ③用什么方法可将NH4Cl和ZnCl2的晶体混合物分离开? . (4) 最后剩余的黑色残渣的主要成分是MnO2.还有炭黑和有机物等.可用灼烧的方法除去杂质.该实验中需要用到的主要仪器有 .

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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/100 g水)表

温度

溶解度

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

①>35 ℃NH4HCO3会分解

请回答:

(1)反应温度控制在30—35 ℃,是因为若高于35 ℃,则_______________,若低于30 ℃,则_________________;为控制此温度范围,采取的加热方法为_______________________。

(2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是____________________。静置后只析出NaHCO3晶体的原因是__________________。用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去_______________杂质(以化学式表示)。

(3)过滤所得母液中含有_____________(以化学式表示),需加入_______________,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含水量的方法是: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-1)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色(指示+H+反应的终点),所用HCl溶液体积为V1 mL,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溶液总体积为V2mL。写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式:

NaHCO3(%)=___________________________。

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