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工业制纯碱的第一步是通过饱和食盐水、氨和二氧化碳之间的反应,制取碳酸氢钠晶体。该反应原理可以用以下化学方程式表示,此反应是放热反应。
NH3 + CO2 + H2O + NaCl(饱和)
NaHCO3(晶体)↓+ NH4Cl
(1)某校学生实验小组利用上述反应原理,设计如图所示装置,制取碳酸氢钠晶体。C烧杯中盛有冰水,D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉,图中夹持装置已略去。
可选用的药品有:a.石灰石 b.生石灰 c.6 mol/L盐酸 d.稀硫酸 e.浓氨水
f.饱和氯化钠溶液。
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①A中制备气体时,所需药品是(选填字母代号) ;
②B中盛有饱和碳酸氢钠溶液,其作用是 ;
③在实验过程中,向C中通入气体是有先后顺序的,应先通入气体的化学式为 ;
④检验D出口处是否有氨气逸出的方法是 。
(2)该小组同学为了测定C中所得晶体的碳酸氢钠的纯度(假设晶体中不含碳酸盐杂质),将晶体充分干燥后,称量质量为wg。再将晶体加热到质量不再变化时,称量所得粉末质量为mg。然后进行如图所示实验:
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①在操作II中,为了判断加入氯化钙溶液是否过量,其中正确的是(选填字母序号) ;
A.在加入氯化钙溶液后,振荡、静置,向溶液中继续加入少量氯化钙溶液
B.在加入氯化钙溶液后,振荡、静置,向溶液中再加入少量碳酸钠溶液
C.在加入氯化钙溶液后,振荡、静置,取上层清液再加入少量碳酸钠溶液
②操作III的方法为 、 、 ;
③所得晶体中碳酸氢钠的纯度为 。
查看习题详情和答案>>方案一:取样品溶解后,加试剂使CO32-沉淀,测定沉淀的质量.
方案二:用0.100mol/L盐酸滴定.
方案三用稀酸将CO32-转化为CO2,测定CO2的质量.
(1)方案一的操作步骤有:①称量并溶解样品;②加入足量的BaCl2溶液;③过滤;④洗涤;⑤干燥;⑥称量并进行恒重操作.称量时所需定量实验仪器为
(2)方案二的具体过程如图甲:
①操作1所需要的仪器有
②滴定时选择的指示剂为甲基橙.当溶液
③为减少偶然误差,通常的处理办法是
④滴定时若锥形瓶内有少量液体溅出,则测定结果
(3)方案三的实验装置如图乙:操作步骤有:①检查装置的气密性;②在干燥管内装满碱石灰,称量质量为W1 g;③称量W2 g样品装入广口瓶B中;④关闭止水夹;⑤缓慢加入稀H2SO4至不再产生气体为止;⑥打开止水夹;⑦缓缓鼓入空气数分钟,再称量干燥管,质量为W3 g.该方案样品中纯碱的质量分数为
| 53(W3-W1) |
| 22W2 |
| 53(W3-W1) |
| 22W2 |
(4)若用如图丙装置对样品进行分析,根据量瓶中收集到的液体的体积来计算样品中碳酸钠的含量.则下列装置中,最合理的是
(1) 实验室制备纯碱(Na2CO3)的主要步骤为:将饱和NaCl溶液倒入烧杯加热,控制30—35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕,保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质、抽干,转入蒸发皿中灼烧得Na2CO3固体。
四种盐在不同温度下的溶解度(g / 100 g水)表
|
| 0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ | 60℃ | 100℃ |
| NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 | 37.3 | 39.8 |
| NH4HCO3 | 11.9 | 15.8 | 21.0 | 27.0 | -① | - | - | - |
| NaHCO3 | 6.9 | 8.1 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | 14.5 | 16.4 | - |
| NH4Cl | 29.4 | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 | 55.3 | 77.3 |
请回答: ![]()
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①反应控制在30—35℃,是因为高于35℃NH4HCO3会分解,低于30℃则反应速率降低 ,为控制此温度范围,通常采取的加热方法为 ;
②加料完毕,保温30分钟,目的________________________ ;
③静置后只析出NaHCO3晶体的原因__________________________ ;
④过滤所得母液中含有NaHCO3、NaCl 、NH4Cl、NH4HCO3,加入适当试剂并作进一步处理,使 _________(填化学式)循环使用,回收得到NH4Cl晶体。
(2)我国科学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,使其更加先进,被称为侯德榜制碱法,生产流程为:
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⑤沉淀池中反应的化学方程式: _______-_______ __ ;
⑥检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠的操作方法为: 。
⑦循环(I)中应该加入或通入物质的化学式为 。
(8分)实验室可用NH4HCO3和NaCl为原料制备纯碱。请根据下表数据和实验步骤,回答下列问题: 30℃时几种盐的溶解度/g
| NaCl | NH4HCO3 | NaHCO3 | NH4Cl | Na2SO4 | (NH4)2SO4 | CaCl2 | MgCl2 | CaSO4 |
| 36.3 | 27.0 | 11.1 | 41.4 | 40.8 | 78 | 51.7 | 26.2 | 0.165 |
①配制50 mL约25%的粗食盐水溶液(密度近似为1 g/mL)。
②精制食盐水(粗食盐中含有少量Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质),用盐酸将滤液的pH值调至7。
③加热食盐水,将溶液温度控制在30 ─ 35℃。
④在不断搅拌下,分次将研细的NH4HCO3加入食盐水中,加完料后,继续保温、搅拌半小时。
⑤静置,趁热过滤,回收母液。晶体用蒸馏水洗涤两次。
⑥将晶体灼烧,得到纯碱。
(1)步骤①中,配制溶液的最后一步操作是 ;
(2)步骤②中,SO42-是否需要加入某种试剂除去? ,理由是
(3)步骤④中所有操作的共同目的是 ;
(4)步骤⑤中晶体的洗涤液中主要含有的杂质阳离子是 ,在通常情况下,检验这种阳离子的实验操作为 。 查看习题详情和答案>>