题目内容
工业制纯碱时,第一步是通过饱和食盐水、氨和二氧化碳反应,获得碳酸氢钠结晶.它的反应原理可以用下面方程式表示:
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
NH4HCO3+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl
以上反应总结果是放热反应.请设计一个实验,用最简单的实验装置模拟实现这一过程,获得NaHCO3结晶.可供选择的实验用品有:20%的盐酸、稀硫酸、浓氨水、氢氧化钠、消石灰、石灰石、氯化铵、食盐、蒸馏水、冰,以及中学化学常用仪器.
(1)画出实验装置示意图(包括反应时容器中的物质),并在图中玻璃容器旁自左至右分别用A、B、C、…符号标明.所有仪器的简要画法请见下面的两点说明.
②铁架台、石棉网、酒精灯、玻璃导管之间的联接等,在示意图中不必画出.如需加热,可在需加热的仪器下方标出“△”表示.
(2)写出上图中用A,B,C,…各玻璃容器中盛放的物质的化学式或名称.
(3)利用本题所提供的实验用品,判断得到的产品是碳酸氢钠的结晶,而不是碳酸氢铵或食盐结晶.
解析:
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(1)见下图.
(2)A:CaCO3,并由漏斗加入6mol/l HCl;B:蒸馏水;C:冰水;D:被氢氧化钠饱和的浓氨水溶液;E:6mol/l H2SO4 (3)取少量产品放在试管中,在酒精灯上加热至不再有气体放出时,停止加热.试管中如有白色剩余物质.则得到的产品不是碳酸氢铵.试管冷却后,向其中加入适量盐酸,反应激烈,冒大量气泡,最后剩余物全部溶解,说明得到的结晶是碳酸氢钠;如果加入盐酸后,晶体全部溶解,但没有气泡产生,则得到的结晶可能是食盐. |
表中为一些短周期元素及相应氢化物沸点的数据:
元 素 性 质 | 元 素 编 号 | |||||
① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | |
氢化物的沸点(℃) | -60.7 | -33.4 | 100 | -87.7 | 19.54 | -84.9 |
最 高 化 合 价 | +6 | +5 | +5 | +7 | ||
最 低 化 合 价 | -2 | -3 | -2 | -3 | -1 | -1 |
A、B、Y均为上表中的元素。X是一种历史悠久,应用广泛的金属元素。
① X与Y可形成化合物XY、XY2, 二者可用接触法制强酸甲;
② A与B可形成化合物AB、AB2,二者均可用于制备强酸乙。
请回答:
(1)元素 ③ 氢化物的分子式是 __________。
(2)下列有关强酸甲、乙说法正确的是 ________。
a. 二者的浓溶液在常温时均可用铁制或铝制的容器贮运
b. 二者的浓溶液在敞口容器中放置,质量都会变化
c. 工业生产强酸甲、乙时,都要用水吸收相应的氧化物
d. 二者的稀溶液均是强氧化剂
(3)工业生产强酸甲时可用浓氨水处理尾气,并获得某种铵盐。
化学方程式为__________________________________。
(4)写出工业生产强酸乙时获得AB的化学方程式: 。
(5)工业生产强酸乙时可用纯碱溶液处理尾气,该反应如下:
AB + AB2 + Na2CO3 = 2
+ CO2
① 在方框内填某盐的化学式
② 每产生44.8 L(标准状况)CO2,被吸收尾气的质量是 ______g。
(6) 表中属于第三周期的元素是_______________(用表中元素编号填写)。