14.(2005年天津卷)(19分)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
|
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 ,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)过滤所得的母液中含有 (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V2 mL。写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式:NaHCO3(%)=
12.(2005年北京春) (21分)化学活动课上,三组学生分别用图示甲、乙两装置,探究“NaHCO3,和Na2CO3,与稀盐酸的反应”,按表中的试剂用量,在相同条件下,将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已检查)。
请回答:
(1)各组反应开始时_____________.,装置中的气球体积先变大,该装置中反应
的离子方程式是_________________________.
(2)当试管中不再有气体生成时,三组实验出现不同现象,填写下表的空格。
组数 |
试剂用量 |
实验现象 (气球体积变化) |
分析原因 |
① |
0.42 g NaHCO3 0.53 g N2CO3 3mL4 mol/L盐酸 |
甲中气球与乙中 气球的体积相等 |
甲、乙盐酸均过量 n(NaHCO3)=n(Na2CO3) ν甲(CO2)=ν乙(CO2) |
② |
0.3 g NaHCO3 0.3 g Na2CO3 3mL4 mol/L盐酸 |
甲中气球比乙中 气球的体积大 |
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③ |
0.6 g NaHCO3 0.6 g Na2CO3 3mL2 mol/L盐酸 |
甲中气球比乙中 气球的体积大 |
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片刻后,乙中气球 又缩小,甲中气球 的体积基本不变 |
(用离子方程式表示) |