5．在實(shí)驗(yàn)室中，可利用碳酸氫鈉、氯化鈉、氯化銨等物質(zhì)溶解度的差異，通過(guò)飽和食鹽水、氨和二氧化碳反應(yīng)，獲得碳酸氫鈉晶體，反應(yīng)原理可用如下化學(xué)方程式表示：NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓，依據(jù)此原理，欲制得碳酸鈉晶體，某校學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置，其中B裝置中的試管內(nèi)是溶有氨和氯化鈉的溶液，且二者均已達(dá)到飽和：
（1）A裝置中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O．
C裝置中稀硫酸的作用為：吸收從B裝置中的試管內(nèi)逸出的氨氣，減少對(duì)環(huán)境的污染．
（2）表中所列出的是相關(guān)物質(zhì)在不同溫度下的溶解度數(shù)據(jù)（g/100g水）
0℃10℃20℃30℃40℃50℃
NaCl35.735.836.036.336.637.0
NaHCO36.98.19.611.112.714.5
NH4Cl29.433.337.241.445.850.4
參照表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)分析B裝置中使用冰水是因?yàn)闇囟仍降吞妓釟溻c溶解度越小，便于析出．
（3）該校學(xué)生在檢查完此套裝置氣密性后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果沒(méi)有得到碳酸氫鈉晶體，指導(dǎo)教師指出應(yīng)在A與B裝置之間（填寫字母）連接一個(gè)盛有飽和NaHCO3溶液 的洗氣裝置，其作用是除去CO2中混有的HCl氣體．
（4）利用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在B中的試管內(nèi)析出了晶體，經(jīng)必要的操作后得到了一種純凈的晶體．請(qǐng)通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)判斷該晶體是碳酸氫鈉晶體晶體而不是碳酸氫銨晶體，簡(jiǎn)述操作方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：取少量晶體置于試管中，在酒精燈上加熱使其充分反應(yīng)后，還有白色固體剩余，則晶體不是NH4HCO3．
（5）若該校學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用飽和食鹽水中含NaCl的質(zhì)量為5.85g，實(shí)驗(yàn)后得到干燥的NaHCO3晶體的質(zhì)量為5.88g，則NaHCO3的產(chǎn)率為70%．

分析 （1）A裝置是指取二氧化碳?xì)怏w的裝置，是碳酸鈣和鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；C裝置稀硫酸是尾氣處理裝置吸收過(guò)量的氨氣；
（2）B裝置中的試管內(nèi)是溶有氨和氯化鈉的飽和溶液，通入二氧化碳?xì)怏w會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，溫度越低越有利于碳酸氫鈉的晶體析出；
（3）通入二氧化碳沒(méi)有得到碳酸氫鈉晶體，是二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫氣體，通入后和氨氣反應(yīng)不能生成碳酸氫鈉，所以需要加一個(gè)洗氣裝置用飽和碳酸氫鈉溶液除去二氧化碳中的氯化氫氣體；
（4）碳酸氫鈉受熱分解為碳酸鈉、水、二氧化碳，碳酸氫銨受熱分解為氨氣、水、二氧化碳，根據(jù)加熱后的產(chǎn)物判斷；
（5）依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算理論生成碳酸氫鈉的質(zhì)量，結(jié)合實(shí)際生成的碳酸氫鈉的質(zhì)量計(jì)算產(chǎn)率．

解答 解：（1）A裝置是指取二氧化碳?xì)怏w的裝置，是碳酸鈣和鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；反應(yīng)的離子方程式為：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；C裝置稀硫酸是尾氣處理裝置吸收過(guò)量的氨氣，防止污染環(huán)境；
故答案為：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；吸收從B裝置中的試管內(nèi)逸出的氨氣，減少對(duì)環(huán)境的污染；
（2）B裝置中的試管內(nèi)是溶有氨和氯化鈉的飽和溶液，通入二氧化碳?xì)怏w會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，依據(jù)圖標(biāo)分析可知溫度越低，碳酸氫鈉的溶解度越小，所以溫度越低越有利于碳酸氫鈉的晶體析出；
故答案為：溫度越低碳酸氫鈉溶解度越小，便于析出；
（3）二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫氣體，通入后和氨氣反應(yīng)不能生成碳酸氫鈉，所以的不到碳酸氫鈉晶體，所以需要加一個(gè)洗氣裝置用飽和碳酸氫鈉溶液除去二氧化碳中的氯化氫氣體；
故答案為：A與B；飽和NaHCO3溶液；除去CO2中混有的HCl氣體；
（4）碳酸氫鈉在加熱的條件下生成碳酸鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)為：2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑，有白色固體碳酸鈉剩余，碳酸氫銨（NH4HCO3）受熱分解，生成氨氣（NH3）、二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NH4HCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+CO2↑+H2O，無(wú)固體剩余，所以判斷該晶體是碳酸氫鈉晶體而不是碳酸氫銨晶體，方法為：取少量晶體置于試管中，在酒精燈上加熱使其充分反應(yīng)后，還有白色固體剩余，則晶體不是NH4HCO3，故答案為：取少量晶體置于試管中，在酒精燈上加熱使其充分反應(yīng)后，還有白色固體剩余，則晶體不是NH4HCO3；
（5）飽和食鹽水中含NaCl的質(zhì)量為5.85g，依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3（晶體），理論得到碳酸氫鈉質(zhì)量為8.4g：實(shí)驗(yàn)后得到干燥的NaHCO3晶體的質(zhì)量為5.88g，則碳酸氫鈉的產(chǎn)率=$\frac{5.88g}{8.4g}$×100%=70%；
故答案為：70%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了侯氏制堿的反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作，產(chǎn)率計(jì)算方法，流程中注意問(wèn)題的分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

15．亞氯酸鈉（NaClO2）是重要漂白劑，探究小組按如圖裝置進(jìn)行NaClO2的制�。�

已知：NaClO2飽和溶液在低于38℃時(shí)析出NaClO2•3H2O，高于38℃時(shí)析出NaClO2，高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl．
（1）已知裝置A中反應(yīng)產(chǎn)生ClO2氣體，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O；
反應(yīng)結(jié)束后通入適量的空氣，其目的是將ClO2吹入到裝置B進(jìn)行反應(yīng)．
（2）裝置B中反應(yīng)生成NaClO2，其反應(yīng)的離子方程式為2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+2H2O+O2；
反應(yīng)后的溶液中陰離子除了ClO${\;}_{2}^{-}$、ClO${\;}_{3}^{-}$、Cl-、ClO-、OH-外還可能含有的一種陰離子是SO42-；檢驗(yàn)該離子的方法是取少量反應(yīng)后的溶液，先加足量的鹽酸，再加BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則說(shuō)明含有SO42-；
（3）請(qǐng)補(bǔ)充從裝置B反應(yīng)后的溶液中獲得NaClO2晶體的操作步驟．
①減壓，55℃蒸發(fā)結(jié)晶；②趁熱過(guò)濾；③用38℃～60℃熱水洗滌；④低于60℃干燥；得到成品．
（4）如果撤去B中的冷水浴，可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的NaClO3和NaCl雜質(zhì)含量偏高．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

16．“低碳經(jīng)濟(jì)”已成為科學(xué)家研究的主要課題之一．
（1）已知：H2O（g）═H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol             
2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為CH3OH（l）+O2（g）=CO （g）+2H2O（l）△H=-442.8KJ/mol．
（2）用惰性電極電解強(qiáng)酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯，其原理如圖所示，b電極上的電極反應(yīng)式為2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．在實(shí)驗(yàn)室制取乙烯的裝置圖（如圖）中，儀器A的名稱是燒瓶．A中除了需要加入的兩種反應(yīng)試劑外，還要加入碎瓷片（或沸石）．其作用為避免混和液在受熱沸騰時(shí)劇烈跳動(dòng)（暴沸）．反應(yīng)的化學(xué)方程式為C2H5OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH2=CH2↑+H2O．濃硫酸的作用為催化劑和脫水劑．實(shí)驗(yàn)后期當(dāng)A中溶液顏色變?yōu)楹谏珪r(shí)，將制得的乙烯氣體直接通入溴水中使溴水褪色，能否證明乙烯發(fā)生了加成反應(yīng)？不能（填“能”或“不能”），原因是雜質(zhì)氣體中混有SO2氣體，SO2有還原性，也能使Br2水褪色，因而不能確定是乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)而使溴水褪色．．為了獲得乙烯氣體（可含水蒸氣），應(yīng)該在發(fā)生裝置與性質(zhì)檢驗(yàn)裝置之間安裝洗氣瓶，瓶?jī)?nèi)裝入NaOH 溶液 （填試劑）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

20．實(shí)驗(yàn)室制備1，2-二溴乙烷的反應(yīng)原理是先用乙醇制備出乙烯，再將乙烯通入溴水中發(fā)生如下反應(yīng)：CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br．可能存在的主要副反應(yīng)有：乙醇在濃硫酸的存在下在l40℃脫水生成乙醚．用少量的溴和足量的乙醇制備1，2-二溴乙烷的裝置如圖所示．回答下列問(wèn)題：
（1）寫出裝置A中制備乙烯的化學(xué)方程式C2H5OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH2=CH2↑+H2O．
（2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始要盡可能快地把反應(yīng)溫度提高到170℃，其最主要目的是D．
A．引發(fā)反應(yīng)    B．加快反應(yīng)速度     C．防止乙醇揮發(fā)     D．減少副產(chǎn)物乙醚生成
（3）在裝置C中應(yīng)加入C （填正確選項(xiàng)前的字母），其目的是吸收反應(yīng)中可能生成的酸性氣體．
A．水    B．濃硫酸       C．氫氧化鈉溶液      D．飽和碳酸氫鈉溶液
（4）將1，2-二溴乙烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產(chǎn)物應(yīng)在下層（填“上”、“下”）．
（5）若產(chǎn)物中有少量未反應(yīng)的Br2，最好用b洗滌除去．
A．水    B．氫氧化鈉溶液    C．碘化鈉溶液    D．乙醇
（6）裝置B的作用有兩個(gè)，分別是檢查實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)試管D是否發(fā)生堵塞和防止倒吸．
（7）若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚，可用蒸餾法的方法除去．
（8）反應(yīng)過(guò)程中應(yīng)用冷水冷卻裝置D，但又不能過(guò)度冷卻（如用冰水），其原因是產(chǎn)品熔點(diǎn)低，過(guò)度冷卻會(huì)凝固而堵塞導(dǎo)管口．
（9）判斷該制備反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束的最簡(jiǎn)單方法是D中溴水完全褪色．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

10．為解決大氣中CO2的含量增大的問(wèn)題，某科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想：把工廠排出的富含CO2的廢氣經(jīng)凈化吹入碳酸鉀溶液吸收，然后再把CO2從溶液中提取出來(lái)，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)使廢氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)槿剂霞状迹熬G色自由”構(gòu)想的部分技術(shù)流程如圖1

（1）合成塔中反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+3H2$\stackrel{一定條件}{→}$CH3OH+H2O；△H＜0．從平衡移動(dòng)原理分析，低溫有利于提高原料氣的平衡轉(zhuǎn)化率．而實(shí)際生產(chǎn)中采用300℃的溫度，除考慮溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響外，還主要考慮了催化劑的催化活性．
（2）從合成塔分離出甲醇的原理與下列 操作的原理比較相符C（填字母）
A．過(guò)濾    B．分液    C．蒸餾    D．結(jié)晶
工業(yè)流程中一定包括“循環(huán)利用”，“循環(huán)利用”是提高效益、節(jié)能環(huán)保的重要措施．“綠色自由”構(gòu)想技術(shù)流程中能夠“循環(huán)利用”的，除K2CO3溶液和CO2、H2外，還包括．
（3）在體積為2L的合成塔中，充人2mol CO2和6mol H2，測(cè)得CO2（g）和CH3OH（g）的濃度隨時(shí)間變化如圖2所示．
從反應(yīng)開(kāi)始到平衡，V（H2）=0.24mol/（L•min）；能使平衡體系中$\frac{n（C{H}_{3}OH）}{n（C{O}_{2}）}$增大的措施有增大H2的用量等．
（4）如將CO2與H2以1：4的體積比混合，在適當(dāng)?shù)臈l件下可制得CH4．
已知
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=-890.3kJ/mol
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）△H2=-285.5kJ/mol
寫出CO2（g）與H2（g）反應(yīng)生成CH4（g）與液態(tài)水的熱化學(xué)方程式CO2（g）+4H2 （g）=CH4（g）+2H2O（l）△H=-252.9kJ/mol．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

17．測(cè)定硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量時(shí)，下列情況有可能造成測(cè)試結(jié)果偏高的是（　　）
A．加熱后在空氣中冷卻稱量固體B．晶體中含有加熱易揮發(fā)的雜質(zhì)
C．實(shí)驗(yàn)所取晶體已有部分脫水D．晶體加熱時(shí)脫水不完全

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

14．鉻是用途廣泛的金屬，但在生產(chǎn)過(guò)程中易產(chǎn)生有害的含鉻工業(yè)廢水．
I、還原沉淀法是處理含Cr2O42- 和CrO72-工業(yè)廢水的一種常用方法，其工藝流程如下：

其中第①步存在平衡：2CrO42-（黃色）+2H+?Cr2O72- （橙色）+H2O
（1）若平衡體系中，pH=0時(shí)溶液顯橙色．
（2）以石墨為電極，電解Na2CrO4制備Na2Cr2O7的裝置如圖1所示．

a極的名稱是負(fù)極；b極直接相連一極的反應(yīng)式為2H2O-4e-=4H++O2↑．
（3）第②步反應(yīng)的離子方程式：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O．
第②步反應(yīng)后的溶液加入一定量燒堿，若溶液中c（Fe3+）=2.0×10-12mol•L-1，則溶液中c（Cr3+）=3×10-5mol•L-1．（已知Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38 mol•L-1，Ksp[Cr（OH）3]=6.0×10-31 mol•L-1）．
II、探究CrO3的強(qiáng)氧化性和熱穩(wěn)定性
（4）CrO3遇有機(jī)物（如酒精）時(shí)猛烈反應(yīng)以至著火．若該過(guò)程中乙醇被氧化成乙酸，CrO3被還原成綠色的Cr2（SO4）3．補(bǔ)充并配平下列反應(yīng)式：
aCrO3+bC2H5OH+cH2SO4=dCr2（SO4）3+eCH3COOH+fR
b：c：f=1：2：3．
（5）CrO3的熱穩(wěn)定性差，加熱時(shí)逐步分解，其固定殘留率隨溫度的變化如圖2所示．B點(diǎn)時(shí)生成固體的化學(xué)式為Cr2O3．（固體殘留率=$\frac{剩余固體的質(zhì)量}{原始固體的質(zhì)量}$×100%）

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

15．對(duì)Na、Mg、Al的有關(guān)性質(zhì)的敘述正確的是（　�。�
A．堿性：NaOH＜Mg（OH）2＜Al（OH）3B．第一電離能：Na＜Mg＜Al
C．電負(fù)性：Na＞Mg＞AlD．還原性：Na＞Mg＞Al

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同步練習(xí)冊(cè)答案