题目内容

【题目】某化学小组模拟“侯氏制碱法”,以NaCl、NH3、CO2和水等为原料以及下图所示装置制取NaHCO3,反应的化学方程式为NH3+CO2+H2O+NaCl = NaHCO3↓+NH4Cl。然后再将NaHCO3制成Na2CO3。

⑴装置乙的作用是__________。为防止污染空气,尾气中含有的_____需要进行吸收处理。

⑵由装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有__________。NaHCO3转化为Na2CO3的化学方程式为___________。

⑶若在⑵中灼烧的时间较短,NaHCO3将分解不完全,该小组对一份加热了t1min的NaHCO3样品的组成进行了以下探究。

取加热了t1min的NaHCO3样品29.6 g完全溶于水制成溶液,然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸,并不断搅拌。随着盐酸的加入,溶液中有关离子的物质的量的变化如下图所示。

则曲线c对应的溶液中的离子是______(填离子符号);该样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是_____。

⑷若取21.0 g NaHCO3固体,加热了t2min后,剩余固体的质量为l4.8 g。如果把此剩余固体全部加入到200 mL 2 mol·L-1的盐酸中则充分反应后溶液中H+的物质的量浓度为_________(设溶液体积变化忽略不计)。

【答案】(1)除去二氧化碳中的氯化氢气体(2分) 氨气 (1分)

(2)过滤、洗涤、灼烧 (各1分) 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(2分)

(3)HCO3-(2分) 1:2 (2分) (4) 0.75 mol/L(2分)

【解析】试题分析:(1)装置甲是制备二氧化碳气体的反应装置,生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体,对制备碳酸氢钠有影响,装置乙的作用是吸收氯化氢气体;最后的尾气中含有氨气不能排放到空气中,需要进行尾气吸收;故答案为:吸收HCl;NH3;(2)由装置丙中产生的NaHCO3发生的反应为,NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;制取Na2CO3时需要过滤得到晶体,洗涤后加热灼烧得到碳酸钠;故答案为:过滤、洗涤、灼烧;(3)若在(2)中灼烧的时间较短,NaHCO3将分解不完全,该小组对一份加热了t1min的NaHCO3样品的组成进行了研究.取加热了t1min的NaHCO3样品29.6g 完全溶于水制成溶液,然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸,并不断搅拌.随着盐酸的加入,发生反应 CO32-+H+=HCO3-; HCO3-+H+=CO2↑+H2O;溶液中有关离子的物质的量的变化为碳酸根离子减小,碳酸氢根离子浓度增大,当碳酸根离子全部转化为碳酸氢根离子,再滴入盐酸和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳,碳酸氢根离子减小,所以c曲线表示的是碳酸氢根离子浓度变化;碳酸根离子浓度0.2mol/L;碳酸氢根离子浓度为0.1mol/L;样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是1:2;故答案为:HCO3-; 1:2;(4)若取21g NaHCO3固体物质的量为0.25mol ,加热了t2min后,剩余固体的质量为14.8g.依据化学方程式存在的质量变化计算: 2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O△m

2 1 62

0.2mol 0.1mol 21g-14.8g

反应后NaHCO3物质的量=0.25mol-0.2mol=0.05mol;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;消耗氯化氢物质的量0.05mol; Na2CO3物质的量=0.1mol,Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,消耗氯化氢物质的量0.2mol;剩余氯化氢物质的量=0.200L×2mol/L-0.05mol-0.2mol=0.15mol,剩余溶液中c(H+)=0.75mol/L

练习册系列答案
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4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 4FeS+7O22Fe2O3+4SO2

【实验一】:测定硫元素的含量反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:

(1)鼓入空气的作用是__________________________________________。

(2)反应结束后乙瓶中的溶液需加足量H2O2溶液的目的是_______________(用化学方程式表示)。

H2O2可以看作是一种很弱的酸,写出其电离方程式: 。

(3)该黄铁矿石中硫元素的质量分数为__________(列出表达式即可)。

【实验二】:测定铁元素的含量

(4)②中,若用铁粉作还原剂,则所测得的铁元素的含量_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

(5)③中,需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还有_______。

(6)某同学一共进行了四次滴定实验,实验结果记录如下:

实验次数

第一次

第二次

第三次

第四次

消耗KMnO4溶液体积/mL

25.00

25.03

20.00

24.97

根据所给数据,计算该稀释液中Fe2+的物质的量浓度为c(Fe2+) =___________。

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