10.碳酸鈉用途非常廣泛,是工業(yè)生產(chǎn)中重要的化工原料.在1921年我國科學(xué)家侯德榜創(chuàng)造了一種著名的純堿生產(chǎn)方法--“聯(lián)合制堿法”.“聯(lián)合制堿法”生產(chǎn)過程:
(1)第一步主要反應(yīng)為NH3+CO2+H2O═NH4HCO3  該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)基本反應(yīng)類型.
(2)第二步用食鹽與NH4HCO3反應(yīng).食鹽來源于某鹽田,該粗鹽主要含有氯化鈉,此外還含有少量硫酸鈉,氯化鈣和氯化鎂.經(jīng)凈化、精制得到生產(chǎn)碳酸鈉所需要的食鹽水,其主要流程如圖1:

①通過降溫使硫酸鈉從粗鹽水中析出,其原理是氯化鈉和硫酸鈉的溶解度與溫度的變化差異較大,請(qǐng)?jiān)谌芙舛葓D(如圖2)中簡單畫出氯化鈉和硫酸鈉的溶解度曲線變化趨勢(shì)圖.
②“精制I”操作中,加入過量含鈣元素的堿的化學(xué)式是Ca(OH)2
其反應(yīng)化學(xué)方程示為Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2
③“精制II”操作中,加入B鹽的有關(guān)反應(yīng)方程式為CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓;Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓.
④為保證“精制II”操作中過量B鹽把雜質(zhì)全部除去,請(qǐng)?jiān)谙卤碇袑懗鰴z驗(yàn)溶液中B鹽是否過量的實(shí)驗(yàn)報(bào)告.
實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
⑤查閱資料得知NaCl、NH4HCO3、NaHCO3、NH4Cl在30℃時(shí)的溶解度如下表所示:
溫度NH4ClNH4HCO3NaHCO3NaCl
30℃41.1g27.0g11.1g36.3g
請(qǐng)根據(jù)溶解度表所提供的信息,寫出“聯(lián)合制堿法”中的第二步屬于復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式:NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl.
(3)第三步處理制得碳酸鈉,反應(yīng)原理為2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Na2CO3+H2O+CO2

分析 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)物和生成物的種類即可判斷反應(yīng)的類型,要除去粗鹽中含有的氯化鎂,可以加入氫氧化鈣,要除去碳酸鈉,氯化鈣可以加入碳酸鈉,加入的碳酸鈉能與過量的氫氧化鈣反應(yīng),加入的B鹽為碳酸鈉,屬于碳酸鹽,能與酸反應(yīng)生成氣體.

解答(1)NH3+CO2+H2O=NH4HCO3的反應(yīng)為多變一的化合反應(yīng),所以本題答案為:化合;
(2)①硫酸鈉的溶解度隨溫度變化明顯而氯化鈉的溶解度受溫度變化不明顯,所以本題答案為:(見右圖)
②加入堿是使鎂離子沉淀,故含鈣的堿為氫氧化鈣,與氯化鎂反應(yīng)生氫氧化鎂和氯化鈣,所以本題答案為:
Ca(OH)2;Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2
③要除去氯化鈣可以加入含碳酸根的鹽如碳酸鈉,加入的碳酸鈉還能除去過量的氫氧化鈣,所以本題答案為:
CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓;Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓,
④碳酸鈉屬于碳酸鹽,能與酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,所以本題答案為:
方法一

實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取“精制II”過濾后的濾液少許于試管中,滴入氯化鈣溶液,觀察.產(chǎn)生白色沉淀碳酸鈉已過量
方法二
實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取“精制II”過濾后的濾液少許于試管中,滴入稀鹽酸,觀察.產(chǎn)生氣泡碳酸鈉已過量
⑤用食鹽與NH4HCO3反應(yīng),能生成碳酸氫鈉和氯化銨,所以本題答案為:NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了碳酸鈉的制取,完成此題,可以依據(jù)題干提供的信息結(jié)合已有的知識(shí)進(jìn)行.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.下列知識(shí)整理的內(nèi)容不完全正確的一組是(  )
A化學(xué)與安全B化學(xué)與生活
稀酸濺入眼睛--用大量水沖洗
進(jìn)入地窖--先做燈火實(shí)驗(yàn)
服用氫氧化鈉--治療胃酸過多
人體需要適量補(bǔ)鈣--防止患甲狀腺疾病
C化學(xué)與能源D化學(xué)與環(huán)保
化石燃料--煤、石油和天然氣
清潔能源--太陽能、風(fēng)能等
減少汽車尾氣污染--提倡使用公共交通等
減少溫室氣體排放--利用水力、核能發(fā)電
A.AB.BC.CD.D

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.下列基本實(shí)驗(yàn)操作正確的是( 。
A.
    氫氣驗(yàn)純
B.
聞氣體氣味
C.
   檢查氣密性
D.
      取固體藥品

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.下列有關(guān)物質(zhì)混合后的現(xiàn)象描述中,正確的是( 。
A.雙氧水中加入二氧化錳,溶液變藍(lán)
B.氧化鋁放入稀鹽酸中,產(chǎn)生大量氣泡
C.在氫氧化鈉稀溶液中滴加數(shù)滴硫酸銅溶液,產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀
D.銨鹽與堿溶液混合加熱,產(chǎn)生的氣體使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.某化學(xué)興趣下組對(duì)金屬的性質(zhì)做了如下探究,請(qǐng)你填寫空格:
(1)用下圖所示實(shí)驗(yàn)探究鐵生銹的條件(每支試管中均放有完全相同的潔凈鐵皮);
①經(jīng)過一段時(shí)間觀察,A裝置內(nèi)出現(xiàn)了明顯的銹跡,甲同學(xué)認(rèn)為,試管A發(fā)生的現(xiàn)象就能夠說明鐵的銹蝕是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣共同作用的結(jié)果,乙同學(xué)不同意他的觀點(diǎn),認(rèn)為必須全面觀察試管ABC(
選填試管編號(hào))發(fā)生的現(xiàn)象,并經(jīng)過科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评,才能得出上述結(jié)論.
丙同學(xué)提出了疑問:“空氣中的氮?dú)、二氧化碳沒有參與鐵的生銹過程嗎?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為丙同學(xué)釋疑.將A裝置中的氧氣換作氮?dú)饣蚨趸迹^察并記錄現(xiàn)象即可證明.
②試管D和E實(shí)驗(yàn)的目的是進(jìn)一步探究鐵在鹽、酸存在的環(huán)境中是否更容易銹蝕.
③為防止金屬銹蝕,除了采用覆蓋保護(hù)膜等措施以外,還可以制成合金,這是因?yàn)楹辖鹋c純金屬相比,其組成和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而引起性質(zhì)的變化.
(2)將一定質(zhì)量的鐵粉放入硝酸銅、硝酸鋅的混合溶液中,其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+Cu(NO32═Cu+Fe(NO32,充分反應(yīng)后過濾,所得固體中一定含有的物質(zhì)是Cu,且反應(yīng)后溶液質(zhì)量比反應(yīng)前減。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”)

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.2008年北京奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng)的外形好似“鳥巢”(The Bird Nest),有一類物質(zhì)也好似鳥巢,如化學(xué)式是B5H9的五硼烷.下列有關(guān)五硼烷的說法錯(cuò)誤的是( 。
A.五硼烷中含硼元素和氫元素
B.五硼烷的相對(duì)分子質(zhì)量是64g
C.五硼烷屬于化合物
D.1個(gè)五硼烷分子由5個(gè)硼原子和9個(gè)氫原子構(gòu)成

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.如圖是元素周期表中某元素的相關(guān)信息,從圖中不能獲得的信息是( 。
A.氮屬于非金屬元素B.氮?dú)獾幕瘜W(xué)式為N2
C.氮原子的相對(duì)原子質(zhì)量是14.01D.氮原子的質(zhì)子數(shù)為7

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.鎂是一種化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬,在空氣中常溫下就能被緩慢氧化.下列有關(guān)鎂條燃燒實(shí)驗(yàn)的說法不正確的是(  )
A.實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)先用砂紙打磨鎂條至表面出現(xiàn)銀白色
B.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)使用石棉網(wǎng)
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)用坩堝鉗夾持鎂條,在酒精燈上點(diǎn)燃
D.鎂條在空氣中緩慢燃燒,發(fā)出耀眼的白光,有大量黑煙生成

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題

20.寫出下列化學(xué)符號(hào)中數(shù)字的含義:
①H2O1個(gè)水分子中含有2個(gè)氫原子②2H氫原子的個(gè)數(shù)為2
③N21個(gè)氮分子中含有2個(gè)氮原子④2CO一氧化碳分子的個(gè)數(shù)為2.

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