碱式碳酸铜[化学式为Cu2(OH)2CO3,相对分子质量为222]加热完全分解后得到的黑色固体是什么呢?甲、乙、丙三位同学想通过实验探究,来确定该黑色固体的组成.
(1)提出问题:黑色固体是什么?
(2)猜想与假设:黑色固体可能是:①
可能是氧化铜
可能是氧化铜
;②可能是炭粉;③可能是炭粉和氧化铜的混合物.请你补充猜想①.作出这些猜想的依据是
化学反应前后元素种类不变,且氧化铜和炭粉都是黑色固体
化学反应前后元素种类不变,且氧化铜和炭粉都是黑色固体

(3)实验方案:他们称取了2.22g碱式碳酸铜在试管中高温加热使之完全分解,冷却至室温,称得黑色固体产物的质量为1.6g.
(4)实验反思:①甲同学经过思考后,认为可以排除猜想③,理由是
C+2CuO
 高温 
.
 
Cu+CO2
C+2CuO
 高温 
.
 
Cu+CO2
(用化学方程式表示).
②乙同学根据质量守恒定律:化学反应前后,元素的种类和质量都不变.通过对得到的数据进行计算,排除了猜想②,他的理由是(通过计算式说明)
2.22g碱式碳酸铜含碳元素的质量为
12
222
×22.2g=1.2g≠1.6g
2.22g碱式碳酸铜含碳元素的质量为
12
222
×22.2g=1.2g≠1.6g

(5)实验结论:结合甲、乙同学的探究和查阅资料,丙同学确认只有猜想①成立.
(6)实验拓展:丙同学想进一步探究该黑色固体的化学性质.他发现实验室有一瓶无色溶液,其标签严重破损(如图),老师告诉他该瓶试剂是硫酸、硫酸钠或硫酸镁溶液中的一种.他通过查阅资料得知常温下这三种物质的溶解度如下表:
物 质 H2SO4 Na2SO4 MgSO4
常温下的溶解度∕g 与水以任意比互溶 18.0 39.0
丙同学根据以上信息,分析此溶液一定不是
硫酸钠
硫酸钠
溶液.为确定其成分,他取了少量黑色固体放入试管中,然后向其中滴加了一定量的该无色溶液后,发现黑色固体全部消失,溶液由无色变为蓝色.他确定该溶液为
硫酸
硫酸
.其反应的化学方程式为
H2SO4+CuO═CuSO4+H2O
H2SO4+CuO═CuSO4+H2O
我国科学家侯德榜为我国纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献.下图是侯氏联合制碱法和西方索尔维制碱法的工艺流程.已知有关物质重要反应的化学方程式如下:
2NH4Cl+X═2NH3↑+CaCl2+2H2O              NH4Cl
  △  
.
 
NH3↑+HCl↑

根据以上信息回答下列问题.
(1)盐水精制的过程是除去溶液中各种杂质的过程.为将盐水中含有的MgCl2沉淀除去,可以向其中加入过量的烧碱.此时反应的化学方程式为
MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaCl
MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaCl
,将混合液中不溶物除去的实验方法是
过滤
过滤
;溶液中多余烧碱可以加
稀盐酸
稀盐酸
(填试剂名称)来除去,反应的化学方程式为
NaOH+HCl═NaCl+H2O
NaOH+HCl═NaCl+H2O

(2)氨碱工业最关键的一步是:在加压的条件下不断向饱和的氨盐水中通入二氧化碳气体,溶液中会有碳酸氢钠晶体析出.试分析该流程需要“加压”的原因是:
增大二氧化碳的溶解度,使反应更充分
增大二氧化碳的溶解度,使反应更充分

(3)在氨碱工业的历史上,如何处理流程中剩余的氯化铵溶液,出现了两种工艺:一是“索尔维法”,即在氯化铵溶液中加入物质X
Ca(OH)2
Ca(OH)2
(填化学式),产生了可循环使用的氨气和大量固体废弃物氯化钙;二是我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”,即在氯化铵溶液中加入适量氯化钠晶体.降低了氯化铵的
溶解度
溶解度
,使氯化铵晶体单独析出得到另一种产品--氮肥.氯化钠溶液则可以循环利用.
(4)在氨碱工业处理剩余的氯化铵溶液时.为何不直接蒸发结晶析出氯化铵固体?
答:
氯化铵受热易分解
氯化铵受热易分解
 0  37768  37776  37782  37786  37792  37794  37798  37804  37806  37812  37818  37822  37824  37828  37834  37836  37842  37846  37848  37852  37854  37858  37860  37862  37863  37864  37866  37867  37868  37870  37872  37876  37878  37882  37884  37888  37894  37896  37902  37906  37908  37912  37918  37924  37926  37932  37936  37938  37944  37948  37954  37962  211419 

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