题目内容

5．纯碱是主要的化工原料，化学家发明了其不同的工业制法，其中法国化学家尼古拉斯早在1791年发明的工业合成碳酸钠的方法，简称勒布朗制碱法．该方法包括以下两个阶段：首先从原料氯化钠与浓硫酸在高温下的反应得到中间产物硫酸钠，然后通过硫酸钠与木炭和碳酸钙的反应来得到碳酸钠．各步骤反应的化学方程式如下：
①2NaCl+H2SO4$\stackrel{500℃}{→}$Na2SO4+2X↑
②Na2SO4+2C $\stackrel{1000℃}{→}$Na2S+2CO2↑
③Na2S+CaCO3$\stackrel{1000℃}{→}$Na2CO3+CaS
回答下列问题：
（1）反应①中X的化学式是HCl；
（2）假设每一步反应物的量足够，反应完全，理论上获得1千克纯度为53%的纯碱需要氯化钠的质量是多少千克．

分析 （1）依据反应前后原子个数不变来分析解答；
（2）依据化学方程式的定量关系，分析氯化钠和碳酸钠的定量关系计算得到；

解答 解：（1）反应前有2个钠原子，2个氯原子，2个氢原子，1个硫原子，4个氧原子；反应后有2个钠原子，1个硫原子，4个氧原子；根据反应前后原子个数不变，故2X含有2个氢原子和2个氯原子，则X的化学式为HCl；
（2）反应完全，理论上每获得1kg纯度为53%的纯碱需要氯化钠的质量可以依据化学方程式分析氯化钠和碳酸钠的定量关系，
设生成碳酸钠需要氯化钠质量为X；
①2NaCl+H2SO4$\stackrel{500℃}{→}$Na2SO4+2HCl↑
②Na2SO4+2C $\stackrel{1000℃}{→}$Na2S+2CO2↑
  ③Na2S+CaCO3$\stackrel{1000℃}{→}$Na2CO3+CaS
得：2NaCl～Na2CO3
     117    106
      x    1kg×53%
$\frac{117}{x}=\frac{106}{1kg×53%}$
  x=0.585kg；
答案：（1）HCl；
（2）生成碳酸钠需要氯化钠质量为0.585kg．

点评 本题考查了物质性质的实验探究方法和实验分析计算，方案设计和过程分析是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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15．根据下列装置图回答问题．

（1）图中标示①仪器的名称酒精灯．
（2）实验室制取二氧化碳气体时，发生装置可选择图中的B（填装置编号），反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．
（3）采用上述方法制取的二氧化碳中常含有氯化氢气体和水蒸气．获得纯净、干燥的二氧化碳气体，可选用如图所示的F装置和G装置进行除杂和干燥，导管口连接的正确顺序是：气体→c→d→a→b→D．
（4）若用装置A和D连接制取并收集氧气，则从完全反应后的生成物中回收纯净、干燥的二氧化锰的实验步骤为：溶解→过滤→洗涤→烘干．
16．往Cu（NO3）2溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后，有金属析出，过滤、洗涤后往滤渣中加入稀盐酸，有无色气体放出．下列分析正确的是（　　）
A．滤液中一定有Cu（NO3）2、Fe（NO3）2
B．滤液中一定有Fe（NO3）2，一定没有Cu（NO3）2
C．滤液中一定有Fe（NO3）2，可能没有Cu（NO3）2
D．滤渣中一定有Fe，可能有Cu
13．碳酸氢钠（NaHCO3）一种白色固体，俗称小苏打，可用于焙制糕点，治疗胃酸过多．老师在课堂上告诉大家碳酸氢钠受热会分解生成水，二氧化碳和一种白色固体．某化学兴趣小组的同学对分解产物进行了以下探究．
【查阅资料】无水硫酸铜遇水变蓝色．
（1）为验证有二氧化碳和水生成．他们设计了如下实验：（箭头表示气流方向）

物质A是无水硫酸铜．
Ⅰ和Ⅱ顺序能否颠倒，原因是不能，二氧化碳与氢氧化钙反应生成水．
（2）对生成的白色固体是什么进行探究：
【猜想】
猜想一：NaOH；猜想二：Na2CO3；猜想三：NaOH和Na2CO3的混合物．
上述猜想的理由是反应物中有钠、氢、碳、氧元素，并且NaOH和Na2CO3都是白色固体．
【实验探究】
实验步骤现象结论
取少量反应后的固体产物溶于水，加入足量
氯化钙，静置一段时间后滴入
紫色石蕊试液		 猜想二成立
【结果表达】
写出碳酸氢钠加热分解的化学方程式2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O．
20．以科学原理和实验事实为依据进行推理是学习化学的一种重要方法．下列推理得出的相关结论合理的是
（　　）
A．原子在化学变化中不能再分，所以分子在化学变化中也不能再分
B．化合物是由不同种元素组成的纯净物，所以只含一种元素的物质一定不是化合物
C．溶液是均一、稳定的物质，所以均一、稳定的物质一定是溶液
D．中和反应生成盐和水，所以生成盐和水的反应一定是中和反应
10．第一届全国青年运动会开幕式将于2015年10月18日举行，运动会的前期准备工作正在如火如荼的进行中，许多方面都与化学知识有关．
（1）为了通风透气，主会馆屋顶采用了钢架结构．钢铁在潮湿的空气中容易生锈，因此必须防锈，可以采用合理的措施是刷漆．
（2）游泳池用二氧化氯（ClO2）做消毒剂，该化合物中氯元素的化合价是+4价；二氧化氯气体见光易分解成两种单质，该反应的化学方程式为2ClO2$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2O2+Cl2．
（3）田径比赛开始时，发令枪的枪口冒白烟是由于红磷燃烧产生的，红磷燃烧的化学方程式为4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5．
17．除去下列物质中的少量杂质，所选用试剂及操作方法均正确的是（　　）
选项物质（括号内为杂质）选用试剂操作方法
ACO2（CO）过量O2点燃
BCaO（CaCO3）足量蒸馏水过滤、蒸发
CNaCl溶液（MgSO4溶液）适量BaCl2溶液过滤
DFeCl2溶液（CuCl2溶液）足量铁粉过滤
A．AB．BC．CD．D
14．用化学用语表示：
（1）2个铝原子2Al；
（2）氢离子H+；
（3）氧化钾中氧元素显-2价：K2$\stackrel{-2}{O}$；
（4）为防止骨质疏松，饮食中需要补充富含Ca元素的食物．
2．化学是一门以实验为基础的科学，许多化学重大发现和研究成果都是通过实验得到的．下列实验操作或设计中正确的是（　　）
A．
用100mL量筒量取8.5mL盐酸		B．
   收集氢气
C．
  验证质量守恒定律		D．
 分离碘酒中的碘

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