【題目】侯氏制堿法是中國傳統(tǒng)工業(yè)方法,此方法制備Na2CO3一直在工業(yè)上沿用至今。其原理如下:①NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
②NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
③2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
某化學興趣小組模擬“侯氏制堿法”制純堿并進行后續(xù)實驗。
Ⅰ.制備純堿:先以NaCl、NH3、CO2和水等為原料,用如圖所示裝置制取NaHCO3,然后再將NaHCO3制成Na2CO3。
(1)裝置丙中反應(yīng)的化學方程式為____。
(2)裝置乙的作用是___。為防止污染空氣,尾氣中的___需要進行吸收處理。
(3)用裝置丙中產(chǎn)生的NaHCO3制取Na2CO3時,需要進行的實驗操作有___。
Ⅱ.測定所得產(chǎn)品的組成和純度
(4)檢驗純堿樣品中是否混有NaHCO3,請選擇下列裝置設(shè)計實驗,并完成下表:
選擇的裝置(填編號) | 實驗現(xiàn)象 | 實驗結(jié)論 |
___ | ___ | 樣品中含NaHCO3 |
(5)測定該純堿樣品的純度:稱取m1g樣品,置于小燒杯中,加水溶解,滴加足量CaCl2溶液。將反應(yīng)混合物過濾、洗滌、干燥、稱量,得到固體的質(zhì)量為m2g。則該純堿樣品的純度為___。
【答案】NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl 除去CO2中的HCl氣體 氨氣(NH3) 過濾、洗滌、灼燒 AB(或AC或ACB) B變渾濁(或C變藍或C變藍、B變渾) %
【解析】
Ⅰ.裝置甲是制備二氧化碳,氣體中含有氯化氫氣體對后續(xù)實驗產(chǎn)生干擾,需要除去;裝置乙為除去CO2中的HCl氣體的裝置,裝置丙中是氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳生成碳酸氫鈉晶體,通過過濾得到晶體洗滌灼燒得到碳酸鈉,據(jù)此分析解答;
Ⅱ.(4)碳酸氫鈉不穩(wěn)定,加熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳與水,可以利用澄清石灰水檢驗二氧化碳,或利用無水硫酸銅檢驗水,判斷樣品中含有碳酸氫鈉;
(5)樣品中碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,根據(jù)碳酸鈣的質(zhì)量,結(jié)合元素守恒計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量,進而計算該純堿樣品的純度。
Ⅰ.(1)裝置丙中,氨氣、二氧化碳、水和氯化鈉發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨,反應(yīng)的方程式為NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,故答案為:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;
(2)利用鹽酸制取二氧化碳時二氧化碳中常會含有氯化氫氣體,碳酸氫鈉能與鹽酸反應(yīng),所以通過裝置乙中飽和碳酸氫鈉的溶液,可以除掉二氧化碳中的氯化氫氣體;尾氣為氨氣、二氧化碳,氨氣是有刺激性氣味的氣體,為大氣污染物,為防止污染空氣,尾氣中含有的氨氣(或NH3)需要進行吸收處理,可用硫酸吸收,故答案為:除去CO2中的HCl氣體;氨氣(或NH3);
(3)氨氣、二氧化碳、水和氯化鈉發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉沉淀和氯化銨,通過過濾分離出碳酸氫鈉,并進行洗滌,碳酸氫鈉受熱發(fā)生的反應(yīng)為:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,灼燒得到碳酸鈉,故答案為:過濾、洗滌、灼燒;
Ⅱ.(4)由于碳酸氫鈉加熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳與水,利用二氧化碳使澄清石灰水變渾濁,或利用無色無水硫酸銅吸水變藍色,可以判斷樣品中是否含有碳酸氫鈉,故選擇的裝置為:“AB”或“AC”或“ACB”,對應(yīng)的現(xiàn)象為:“B變渾濁”或“C變藍”或“C變藍、B變渾”,故答案為:AB(或AC或ACB);B變渾濁(或C變藍或C變藍、B變渾);
(5)樣品中碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,過濾、洗滌、干燥,稱量碳酸鈣的質(zhì)量為m2g,根據(jù)碳酸根守恒可知樣品中n(碳酸鈉)=n(碳酸鈣)==mol,故m(碳酸鈉)=mol×106g/mol=g,該純堿樣品的純度為×100%=%,故答案為:%。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,將2molSO2和1molO2充入一定容積的密閉容器中,在催化劑存在下進行下列反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-197kJ/mol,當達到平衡狀態(tài)時,下列說法中正確的是( )
A.達到反應(yīng)限度時,生成SO3為2mol
B.達到反應(yīng)限度時反應(yīng)放出的熱量小于197kJ
C.達到反應(yīng)限度時SO2、O2、SO3的分子數(shù)之比一定為2∶1∶2
D.達到反應(yīng)限度時O2的消耗速率等于SO3的消耗速率
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如圖是某化學興趣小組探究不同條件下化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置:
(1)當電極a為Al,電極b為Mg,電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時,該電池的負極的電極反應(yīng)式為__________。當反應(yīng)中收集到標準狀況下224 mL氣體時,消耗的電極質(zhì)量為________g。
(2)燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑(如O2)反應(yīng)所產(chǎn)生的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能,F(xiàn)設(shè)計一燃料電池,電極a通入甲烷燃料,采用氫氧化鈉溶液為電解液,則電子從____極流出,a極的電極反應(yīng)式為________。
(3)質(zhì)量相同的銅棒和鐵棒用導(dǎo)線連接后插入CuSO4溶液中,一段時間后,取出洗凈、干燥、稱量,二者質(zhì)量差為24 g,則導(dǎo)線中通過的電子的物質(zhì)的量_______mol。
(4)學法題:總結(jié)原電池負極的判斷方法___________(至少2條)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】常溫下,向20mL0.05mol·L-1的某稀酸H2B溶液中滴入0.1mol·L-1氨水,溶液中由水電離出氫離子濃度隨滴入氨水體積變化如圖。下列分析正確的是( )
A. NaHB溶液可能為酸性,也可能為堿性
B. A、B、C三點溶液的pH是逐漸減小,D、E、F三點溶液的pH是逐漸增大
C. E溶液中離子濃度大小關(guān)系:c(NH4+)>c(B2-)>c(OH-)>c(H+)
D. F點溶液c(NH4+)=2c(B2-)
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【題目】二甲醚不僅是重要的化工原料,而且還是性能優(yōu)良的能源和車用燃料,F(xiàn)代工業(yè)上可通過煤化工的產(chǎn)物CO和H2來合成二甲醚,其主要反應(yīng)為:
(ⅰ)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H= -90.1kJ·mol-1
(ⅱ)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H= -24.5kJ·mol-1
(1)寫出CO和H2來直接合成二甲醚的熱化學方程式________。
(2)溫度T時,在容積為2.00L的某密閉容器中進行上述反應(yīng)(。磻(yīng)過程中相關(guān)數(shù)據(jù)如圖1所示。
①下列說法能表明反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是______。
a.容器中氣體的壓強不再變化 b.混合氣體的密度不再變化
c.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化 d.2υ正(H2)=υ逆(CH3OH)
②該化學反應(yīng)0~10min的平均速率υ(H2)=_____。
③其他條件不變時,15mim時再向容器中加入等物質(zhì)的量的CO和H2,則H2的轉(zhuǎn)化率____(填增大、不變或減。。
④對應(yīng)氣相反應(yīng),常用某組分(B)的平衡壓強(pB)代替某物質(zhì)的量濃度(cB)表示平衡常數(shù)(以Kp表示),其中,pB=p總×B的體積分數(shù);若在T時平衡氣體總壓強為p總,則該反應(yīng)Kp=_____。
⑤圖2表示氫氣轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的趨勢,請解釋T0后氫氣轉(zhuǎn)化率的變化原因__________。
(3)二甲醚燃料電池的工作原理如圖所示,則X電極的電極反應(yīng)式為__________。用該電池對鐵制品鍍銅,當鐵制品質(zhì)量增加12.8g時,理論上消耗二甲醚的質(zhì)量為_________g。(精確到0.01)
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【題目】下列說法錯誤的是
①NaHCO3溶液加水稀釋,c(Na+)/ c(HCO3-)的比值保持增大
②濃度均為0.1 mol·L-1的Na2CO3、NaHCO3混合溶液:2c(Na+)=3[c(CO)+c(HCO)]
③在0.1 mol·L-1氨水中滴加0.lmol·L-1鹽酸,恰好完全中和時溶液的pH=a,則由水電離產(chǎn)生的c(OH-)=l0-amol·L-1
④向0.1mol/LNa2SO3溶液中加入少量NaOH固體,c(Na+)、c(SO32-)均增大
⑤在Na2S稀溶液中,c(H+)=c(OH-)+c(H2S)+c(HS-)
A. ①④ B. ②⑤ C. ①③ D. ②④
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【題目】下列溶液中,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不是1 mol/L的是( )
A. 10 g NaOH固體溶解在水中配成250 mL溶液
B. 將80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液
C. 將0.5 mol/L的NaNO3溶液100 mL加熱蒸發(fā)掉50 g水的溶液
D. 標況下,將22.4 L氯化氫氣體溶于水配成1 L溶液
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】I.一定溫度下,某容積為2 L的密閉容器內(nèi),某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如右圖,依圖所示:
(1)該反應(yīng)的化學方程式是____________________________。
(2)在圖上所示的三個時刻中,_______(填t1、t2或t3)時刻達到化學反應(yīng)限度。
II.一定溫度下將6 mol A及6 mol B混合于2 L的密閉容器中,
發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),經(jīng)過5分鐘后反應(yīng)達到平衡,測得A的轉(zhuǎn)化率為60%,C的平均反應(yīng)速率是0.36 mol/(L·min)。求:
(1)平衡時D的濃度=___________________。
(2)B的平均反應(yīng)速率υ(B)= ___________________________。
(3)x=_________。
(4)開始時容器中的壓強與平衡時的壓強之比為______________(化為最簡整數(shù)比)。
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【題目】某航空站安裝了一臺燃料電池,該電池可同時提供電和水蒸氣,所用燃料為氫氣,電解質(zhì)為熔融的碳酸鉀。已知電池的總反應(yīng)為2H2+O2=2H2O,正極反應(yīng)為。下列說法正確的是
A.該電池可在常溫或高溫時工作
B.負極反應(yīng)為
C.該電池工作時負極有CO2生成
D.理論上該電池供應(yīng)1molH2O,同時導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移2mol電子
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