题目内容

2.以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图,有关叙述错误的是(  )
A.A气体是NH3
B.悬浊液的离子主要有Na+、NH4+、Cl-、HCO3-
C.第Ⅲ步操为过滤
D.第Ⅳ步操作所使用的仪器主要有铁架台、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒

分析 碱性溶液中利用二氧化碳的吸收,则A为NH3,与NaCl、B发生NH3•H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓,气体B为CO2,过滤后得到NaHCO3,NaHCO3加热分解可制备纯碱,以此来解答.

解答 解:碱性溶液中利用二氧化碳的吸收,则A为NH3,与NaCl、B发生NH3•H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓,气体B为CO2,过滤后得到NaHCO3,NaHCO3加热分解可制备纯碱,
A.由上述分析可知,A气体是NH3,故A正确;
B.II中发生NH3•H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓,悬浊液的离子主要有Na+、NH4+、Cl-、HCO3-,故B正确;
C.由上述分析可知,第Ⅲ步操为过滤,故C正确;
D.第Ⅳ步操作为加热碳酸氢钠固体,所使用的仪器主要有铁架台、酒精灯、试管,故D错误;
故选D.

点评 本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握制备流程中的反应、混合物分离方法为解答的关键,注意蒸发皿用于可溶性固体与液体的分离,侧重分析与实验能力的考查,题目难度不大.

练习册系列答案
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13.已知NaHCO3低温时溶解度小,侯德榜制碱的方法是:向氨化的饱和食盐水中通入过量的二氧化碳,即有晶体析出,经过滤、洗涤、焙烧得纯碱.此过程可以表示为:
①NaCl (饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(此反应是放热反应)
②2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O
现某化学小组根据上述原理在实验室中模拟制碱过程,图1C装置是溶有氨和NaCl的溶液,且二者均达到了饱和.

(1)制CO2时为了使反应随开随用,随关随停,上图A方框内应选用以下③装置(填序号).简述该装置能随关随停的理由关闭弹簧夹后反应生成的气体使上部压强增大,到达一定程度后可把反应液压回漏斗,使固液分离从而停止反应.
(2)为使实验能够进行,在B方框内内应选用图2中的⑤装置(填写序号),该装置内应装入的试剂是饱和碳酸氢钠溶液.

(3)该小组同学按正确的方法连接装置,检验气密性合格后进行实验,发现析出的晶体非常少,在老师的指导下,他们对某个装置进行了改进,达到了实验目的.你认为他们的改进方法是将C装置浸泡在一个盛有冰水混合物的水槽里(或大烧杯中).
(4)若所用饱和食盐水中含有NaCl的质量为5.85g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.46g,假设第二步分解时没有损失,则Na2CO3的产率为65%(产率为实际产量占理论产量的百分比).
17.尿素[CO(NH22]是首个由无机物人工合成的有机物.工业上合成尿素的反应如下:
2NH3(g)+CO2(g)?CO(NH22(I)+H2O(I)△H<0.回答下列问题:
(1)已知工业上合成尿素分两步进行,相关反应如下:
反应Ⅰ.2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s)△H1<0
反应Ⅱ.NH2COONH4(s)?CO(NH22(I)+H2O(I)△H2>0
下列(A-D)示意图中[a表示2NH3(g)+CO2(g),b表示NH2COONH4(s),c表示CO(NH22(l)+H2O(l)],能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线是(填序号)C.

(2)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在恒定温度下,将氨气和二氧化碳按2:1的物质的量之比充入一体积为10L的密闭容器中(假设容器体积不变,生成物的体积忽略不计),经20min达到平衡,各物质浓度的变化曲线如图E所示.
①在上述条件下,从反应开始至20min时,二氧化碳的平均反应速率为0.01mol/(L•min).
②为提高尿素的产率,下列可以采取的措施有AC.
A.缩小反应容器的容积B.升高温度
C.平衡体系中及时分离出CO(NH22
D.使用合适的催化剂
③该反应的平衡常数表达式K=$\frac{1}{c(N{H}_{3}){c}^{2}(C{O}_{2})}$;若升高体系的温度,容器中NH3的体积分数将不变(填“增加”、“减小”或“不变”).
④若保持平衡的温度和压强不变,再向容器中充入3mol的氨气,则此时v<v(填“>”“=”或“<”),判断理由再向容器中充入3mol的氨气,体系的体积变大,氨气和二氧化碳的浓度分别为0.25mol/Lhe 0.05mol/L,此时 $\frac{1}{c(N{H}_{3}){c}^{2}(C{O}_{2})}$>K,平衡会向逆反应方向移动,逆反应速率大于正反应速率.
⑤若保持平衡的温度和体积不变,25min时再向容器中充入2mol氨气和1mol二氧化碳,在40min时重新达到平衡,请在图E中画出25~50min内氨气的浓度变化曲线.

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