题目内容

【题目】硝酸钙可用于无土栽培等。一种利用石灰石制备硝酸钙晶体的流程如下:

已知:硝酸会挥发、受热会分解。

(1)气体X为_______(填化学式)。

(2)“制浆”所得的混合物属于_______(填字母)。

a 溶液

b 悬浊液

c 乳浊液

(3)写出“中和”步骤主要反应的化学方程式:________。

(4)工业生产根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生:容器内混合物基本变澄清和_____。

(5)“制浆”时须控制好加入水的量。加入水量太少会导致制浆困难;加入水量太多会导致_。

(6)若省去“制浆”步骤也可制得硝酸钙。但硝酸利用率会降低、同时会产生污染气体NOx。产生NOx的原因是______。

【答案】CO2 b 溶液的pH等于7 结晶步骤能耗过多 CaO与HNO3反应放出大量热,HNO3受热分解产生NOx

【解析】

(1)煅烧石灰石会使碳酸钙在高温下分解成二氧化碳和氧化钙,所以X是二氧化碳,其化学式是:CO2。

(2)氧化钙中加水后得到的是氢氧化钙,氢氧化钙微溶于水,因为反应生成的氢氧化钙部分溶于水,部分悬浮于液体中,所以“制浆”所得的混合物属于悬浊液,故填:b。

(3)“中和”步骤主要反应是硝酸与氢氧化钙生成硝酸钙和水,化学方程式为:。

(4)因为氢氧化钙微溶于水,如果氢氧化钙没有完全反应,液体中就有悬浮的颗粒物,另外氢氧化钙溶液呈碱性,如果氢氧化钙完全反应,溶液应该呈中性,pH=7,所以工业生产常根据以下两项指标判断“中和”反应完全发生:容器内混合物基本变澄清和溶液的pH等于7。

(5)“制浆”时须控制好加入水的量。因为氢氧化钙微溶于水,加入水量太少会导致制浆困难;而如果加入水量太多会导致溶液中水分太多,蒸发浓缩时消耗的能量过多,故填:结晶步骤能耗过多;

(6)根据题中提供的信息:硝酸受热会分解,而氧化钙和硝酸反应放热,故此法过程中产生NOx的原因是:CaO与HNO3反应放出大量热,HNO3受热分解产生NOx。

练习册系列答案
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【题目】中和反应是化学核心概念之一。某化学兴趣小组对中和反应展开了探究。

(实验目的)证明氢氧化钠溶液与盐酸发生化学反应。

(实验步骤)

步骤一:取一定量稀氢氧化钠溶液于烧杯中,滴加2滴酚酞试液,溶液呈红色。

步骤二:用仪器A吸取稀盐酸向烧杯中逐滴加入,边滴加边用玻璃棒搅拌,红色变浅直至消失。

步骤三:向溶液中继续滴加稀盐酸至溶液呈酸性,用玻璃棒蘸取其中溶液,在酒精灯上加热至蒸干,有白色固体产生。

(思考拓展)

(1)从下列仪器中选择步骤二中的“仪器A”,名称是_________。

(2)兴趣小组认为仅从上述步骤二的现象,难以证明盐酸与氢氧化钠发生了反应。

查阅资料:(i)酚酞试液在不同的pH时变化情况如下:

pH

0~8.2

8.2~10.0

10.0~14.0

颜色

无色

粉红色

红色

(ⅱ)氢氧化钠溶液的pH随浓度的降低而减小。

兴趣小组据此形成了对比实验方案以排除干扰,该对比实验方案是_____。

(3)为确认步骤三中的白色固体是氯化钠而不是氢氧化钠,进行如下实验:

步骤

现象

结论

将白色固体溶于水形成溶液,均分成两等份

向其中一份滴加CuSO4溶液,振荡、静置

①无___色沉淀生成

白色固体不是NaOH。

向另一份滴加AgNO3溶液,振荡、静置

出现白色沉淀

②白色固体是NaCl,反应的化学方程式为___。

(继续探究)

(4)如图是氢氧化钠与盐酸反应的微观示意图。从微观角度分析,氢氧化钠溶液和盐酸反应的实质是__________。

(5)兴趣小组认为上述实验对反应实质缺少直观的验证。

査阅资料:(ⅲ)变色硅胶为蓝色,吸水后呈红色。(ⅳ)变色硅胶与NaOH固体充分混合,无明显现象;变色硅胶与无水醋酸(CH3COOH)充分混合,无明显现象。

兴趣小组据此设计了如图实验,验证中和反应有水生成:将无水醋酸迅速倒入装有NaOH固体和变色硅胶的试管中,并用玻璃棒在试管中不断搅拌,观察到变色硅胶由蓝色逐渐变为红色,U型管内液面左低右高。

①U型管内液面左低右高说明该反应____热量(填写“放出”或“吸收”)。

②无水醋酸由CH3COO-和H+构成。变色硅胶由蓝色变成红色的原因是______(用化学方程式表示)。

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