追踪科学家的足迹
材料1:纯碱的产量是衡量一个国家化学工业发展水平的重要指标.下面是实验室摸拟侯氏制碱法生产原理的主要过程:(1)20℃时,向浓氨水中通入足量的二氧化碳得到NH4HCO3饱和溶液;②向NH4HCO3饱和溶液中加入食盐细粒,并不断搅拌,直到NaHCO3结晶析出完毕;
③将析出的晶体过滤,得到晶体和滤液,洗涤晶体,然后将晶体放在试管中充分加热,得到Na2CO3
④向③的滤液中加入食盐细粒,析出NH4Cl晶体,过滤,得到NH4Cl.
材料2:四种盐在不同温度下的溶解度表.


温度
盐   溶解度
10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃
NaCl 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0
NH4HCO3 15.8 21.0 27.0
 
 
NaHCO3 8.1 9.6 11.1 12.7
 
NH4CI 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4
试回答下列问题:
(1)在实验室中,你选择的制备C02反应的化学方程式为
 
.在工业生产中,要获得生产纯碱原料CO2的化学方程式为
 

(2)有人认为侯氏制碱法有以下优点,你认为其中正确的是
 

A.生产过程中部分反应产物可作为原料循环使用
B.副产品是一种氮肥
C.反应都不需要加热,可节约能源
(3)在②中,随着食盐的逐渐加入,溶液变成了NH4HCO3和NaCl的混合溶液,析出晶体之前,混合溶液中存在的离子有(用离子符号表示,下同.)
 
.在③中,将析出的晶体过滤后,溶液中数量减少的离子有
 
;滤液中仍然存在的离子有
 
.②中反应的化学方程式为
 

(4)在20℃时,向含NH4HC03 21g的饱和溶液中加入足量食盆.试通过计算说明,随着食盐的逐渐加入,为什么会有NaHC03晶体析出,而没有NH4CI晶休析出?理论上能析出多少克NaHCO3?(友情提示:本小题没有计算过程不得分.可能用到的相对分子质量:NH4HC03:79;  NaCl:58.5;  NaHC03:84,NH4Cl:53.5).
某校化学兴趣小组参观制碱厂后,获得以下信息并对相关问题进行研究.
【产品与原理】
该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品--纯碱(Na2CO3)和化肥NH4Cl.生产原理是:将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物,反应为:NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;分离出NaHCO3,加热
制得纯碱.
【生产流程】

【相关资料】
(1)NH4Cl
  △  
.
 
NH3↑+HCl↑
(2)已知20℃时有关物质的溶解度如下(气体指1体积水中能溶解的气体体积)
物质NaClNaHCO3NH4ClNH3CO2
溶解度36.0g9.6g37.2g7100.9
【问题讨论】:
(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,相同操作的名称为
 

(2)反应①中发生了两个反应,写出其中的一个化学方程式:
 

(3)反应③中得到纯碱的化学方程式为:
 

(4)溶液B中的溶质有
 
 (至少写出两种).
(5)上述生产流程中可循环使用的是
 
(填序号).
A.挥发性气体C        B.溶液D       C.氢氧化镁      D.化肥NH4Cl
【组成确定】
(1)称取一定质量的纯碱样品,经多次充分加热后,再称重,质量无变化;
(2)另取少量纯碱样品加入适量水,样品完全溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀.
由上述实验可确定纯碱样品含有杂质
 
(写化学式).
【含量测定】
工业纯碱标准:(Na2CO3%≥)
优等品一等品合格品
99.298.898.0
称取纯碱样品10.8g加入适量水,再加入过量CaCl2溶液,搅拌、过滤、洗涤、干燥后称得
固体质量为10.0g,请通过计算并结合右表判断此纯碱样品等级为
 
品.计算过程:
【总结反思】
某同学认为,在上述纯碱含量测定中,将CaCl2溶液改为BaCl2溶液,测定误差会减小,其理由是
 
某校化学兴趣小组参观制碱厂后,获得以下信息并对相关问题进行研究.
【产品与原理】该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品--纯碱(Na2CO3)和化肥NH4Cl.生产原理是:将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物,反应的化学方程式为:
 
(1分);分离出NaHCO3,加热制得纯碱.
【生产流程】如图1
【相关资料】
(1)NH4Cl
  △  
.
 
NH3↑+HCl↑
(2)已知20℃时有关物质的溶解度如表(气体指1体积水中能溶解的气体体积)
物质 NaCl NaHCO3 NH4Cl NH3 CO2
溶解度 36.0g 9.6g 37.2g 710 0.9
【问题讨论】(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,相同操作的名称为
 

(2)反应①中发生了两个反应,写出这两个化学方程式:①
 
;②
 

(3)反应③中得到纯碱的化学方程式为:
 

(4)溶液B中的溶质有
 
(至少写出两种).
(5)上述生产流程中可循环使用的是
 
(填序号).
A.挥发性气体C        B.溶液D       C.氢氧化镁      D.化肥NH4Cl
(6)检验挥发性气体C的方法
 

【组成确定】
(1)称取一定质量的纯碱样品,经多次充分加热后,再称重,质量无变化;
(2)另取少量纯碱样品加入适量水,样品完全溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀. 由上述实验可确定纯碱样品含有杂质
 
(写化学式).
【综合确定】
(1)如图2所示的甲、乙两个装置中,胶头滴管中吸入某种液体,平底烧瓶中充入(或放入)另一种物质,挤压胶头滴管加入液体,一段时间后两装置中的气球都明显胀大.则滴管和烧瓶中所用试剂可能是:
 

A.甲:稀硫酸和铜片;乙:水和CO2      B.甲:水和NH4NO3;乙:双氧水和MnO2   
C.甲:水和NH3;乙:硝酸银溶液和HCl  D.甲:CaCO3固体和稀盐酸;乙:NaOH溶液和SO2
(2)小明同学把12gNaOH固体等分成A、B、C三份并采用不同方法保存.几天后,A未变质、B部分变质、C全部变质,他将三份固体分别配成溶液并滴入10%的稀硫酸直到正好反应.下列说法正确的是
 

A.几天后,三份固体的质量由小到大的顺序为:A<B<C
B.为控制正好反应,A可用酚酞试液指示,B、C可滴加稀硫酸直到正好不冒气泡
C.正好反应时,消耗稀硫酸的质量由大到小的顺序为:A>B>C
D.正好反应时,生成硫酸钠的质量都相等,均为7.1g
(3)工业上用氨气(NH3)制取硝酸(HNO3),工业流程为:①4NH3+5O2=4NO+6H2O  ②2NO+O2=2NO2 ③3NO2+H2O=2HNO3+NO,下列判断不正确的是
 

A.①反应中使用的催化剂需要经常更换  B.在每一步反应中N元素的化合价都发生了改变
C.制取硝酸过程中产生的NO可循环使用 
D.为实现原子利用率为100%,可在②③中控制NO、O2和H2O分子个数比为4:3:2
(4)某学生为了验证铁、锌、铜三种金属的活动性顺序.设计了四种方案:①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中  ②将Fe、Cu分别加入到ZnSO4溶液中  ③将Zn分别加入到FeSO4、CuSO4溶液中  ④将Fe分别加入到ZnSO4、CuSO4溶液中.其中可行的是
 

A.①④B.①②C.②③D.③④
“侯氏制碱法”探秘侯德榜于1943年创立了联合制碱法.是将合成氨和氨碱法两种工艺联合起来.其工业生产的简单流程如图1所示:请结合图示回答有关问题:
(1)该方法所用的起始原料有
 
.产品主有
 

(2)从空气中分离氮气有两种方法:
①物理方法:根据空气中各成分的
 
不同.将空气液化后.采用
 
法将各成分分离开
②化学方法:将空气中的O2与碳作用生成CO2,除去CO2后得N2.某同学在实验室中完成上述分离.先在(图2)装置中使足量的碳充分燃烧后.将得到的气体从
 
(“a”或“b”)导入(图3)装置中以除去二氧化碳,得到氮气.在(图3)装置中发生反应的化学方程式为
 

③利用物质间某些性质的差异选用不同的方法将它们分离.是分离物质的基本思路.请列举一种你所知道的利用物质性质差异分离物质的方法
 

(3)氮气与氢气化合生成氨气的化学方程式为
 
;该反应使用了催化剂.下列说法中正确的是
 

A.氮气与氢气不能直接化合.使用催化剂使之可以化合
B.氮气与氢气反应很慢.使用催化剂可以加快反应速率
C.催化剂在反应的前后质量和化学性质不会改变
D.根据不同的需求.人们需要控制反应条件加快或减缓反应的发生
(4)沉淀池中得到的沉淀是指
 
(填化学式).析出该沉淀以后的母液中含有的离子有(用离子符号表示)
 

(5)根据如表列出的氯化铵和氯化钠在不同温度下的溶解度.你认为欲从母液中提取氯化铵应控制温度在
 
(答范围).理由是
 
;试说明从母液中析出氯化铵晶体的原因
 

温度 NH4Cl NaCl
0℃ 29.4g 35.6g
10℃ 33.3g 35.8g
20℃ 37.2g 36.0g
30℃ 41.4g 36.6g
40℃ 45.8g 37.0g
 0  110023  110031  110037  110041  110047  110049  110053  110059  110061  110067  110073  110077  110079  110083  110089  110091  110097  110101  110103  110107  110109  110113  110115  110117  110118  110119  110121  110122  110123  110125  110127  110131  110133  110137  110139  110143  110149  110151  110157  110161  110163  110167  110173  110179  110181  110187  110191  110193  110199  110203  110209  110217  211419 

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