實(shí)驗(yàn)室制備純堿的主要步驟是:①將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱,控制溫
度在30--35℃,攪拌下分批加入研細(xì)的NH4HC03固體,②加料完畢后,繼續(xù)保溫30分鐘,③靜置、過濾得NaHC03晶體.④用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì),抽干后,轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中,灼燒,制得Na2C03固體.
四種鹽在不回溫度下的溶解度(g/l00g水)表
0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃
NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8
NH4HCO311.915.821.027.0-①
NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4
NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3
①>35℃NH4HC03會(huì)有分解
請(qǐng)回答:
(1)反應(yīng)溫度控制在30-35℃,是因?yàn)開_____;為控制此溫度范圍,采取的加熱方法為______.
(2)加料完畢后,繼續(xù)保溫30分鐘,目的是______;靜置后只析出NaHCO3品體的原因是______.
(3)洗滌NaHC03晶體的操作是______.
(4)過濾所得的母液中含有的溶質(zhì)______(以化學(xué)式表示).
(5)寫出本實(shí)驗(yàn)中制備純堿的有關(guān)化學(xué)方程式______.
(6)測(cè)試純堿產(chǎn)品中NaHC03含量的方法是:準(zhǔn)確稱取純堿樣品W g,放入錐形瓶中加蒸餾水溶解,加1-2滴酚酞指示劑,用物質(zhì)的量濃度為c (mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由紅色到無色,所用HCl溶液體積為V1 mL,再加1-2滴甲基橙指示劑,繼續(xù)用HCl溶液滴定至溶液由黃變橙,所用HC1溶液總體積為V2mL,寫出純堿樣品中NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式:______.
【答案】分析:(1)碳酸氫銨在低于30℃時(shí)分解較少,40℃時(shí)開始大量分解,溫度過高碳酸氫氨分解,若溫度過低,則反應(yīng)速率較慢.故反應(yīng)溫度控制在30-35℃之間為宜;水浴加熱是把要加熱的物質(zhì)放在水中,通過給水加熱達(dá)到給物質(zhì)加熱的效果.水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是避免了直接加熱造成的過度劇烈與溫度的不可控性,可以平穩(wěn)地加熱,水浴加熱的缺點(diǎn)是加熱溫度最高只能達(dá)到100度;
(2)加料完畢后,繼續(xù)保溫一段時(shí)間為使反應(yīng)充分進(jìn)行,使反應(yīng)完全.物質(zhì)的溶解度,碳酸氫銨0℃時(shí)溶解度為11.3%;20℃時(shí)為21%;40℃時(shí)為35%.碳酸氫鈉30℃為11.1g,30℃時(shí)碳酸氫鈉的溶解度更小,故碳酸氫鈉先析出;
(3)用蒸餾水洗滌NaHCO3晶體中雜質(zhì),此反應(yīng)中雜質(zhì)為 NaCl、NH4Cl、NH4HCO3;用過濾的方法進(jìn)行洗滌晶體;
(4)過濾除去析出的碳酸氫鈉后所得的母液主要成分為NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3
(5)加酚酞指示劑,指示CO32-+H+=HCO3-應(yīng)的終點(diǎn),再加甲基橙指示劑,指示HCO3-+H+=CO2+H2O反應(yīng)的終點(diǎn),樣品中含有的碳酸氫鈉反應(yīng)消耗鹽酸體積為(V2-V1 )mL,消耗鹽酸的物質(zhì)的量為c(V2-V1 )÷1000 mol,故碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為c(V2-V1)÷1000 mol,以此來計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù);
解答:解:(1)碳酸氫銨10~20℃時(shí),不易分解,30℃時(shí)開始大量分解.若溫度過低,則反應(yīng)速率較慢.故反應(yīng)溫度控制在30-35℃之間為宜.水浴加熱是把要加熱的物質(zhì)放在水中,通過給水加熱達(dá)到給物質(zhì)加熱的效果.一般都是把要反應(yīng)的物質(zhì)放在試管中,再把試管放在裝有水的燒杯中,再在燒杯中插一根溫度計(jì),可以控制反應(yīng)溫度.水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是避免了直接加熱造成的過度劇烈與溫度的不可控性,可以平穩(wěn)地加熱,許多反應(yīng)需要嚴(yán)格的溫度控制,就需要水浴加熱.水浴加熱的缺點(diǎn)是加熱溫度最高只能達(dá)到100度.
故答案為:NH4HCO3分解;反應(yīng)速率降低;水浴加熱;
(2)加料完畢后,繼續(xù)保溫30分鐘,可以使反應(yīng)充分進(jìn)行,使反應(yīng)完全.碳酸氫銨0℃時(shí)溶解度為11.3%;20℃時(shí)為21%;40℃時(shí)為35%.碳酸氫鈉0℃溶解度為6.9 g,5℃為7.45 g,
10℃為8.15 g,15℃為8.85 g,20℃為9.6 g,25℃為10.35 g,30℃為11.1g,35℃為11.9 g,40℃為12.7 g,45℃為13.55 g,50℃為14.45 g,55℃為15.4g,60℃為16.4g.30℃時(shí)碳酸氫鈉的溶解度更小,故碳酸氫鈉先析出.故答案為:使反應(yīng)充分進(jìn)行;NaHCO3的溶解度最。
(3)用蒸餾水洗滌NaHCO3晶體的目的是為了除去雜質(zhì),此反應(yīng)中雜質(zhì)為 NaCl、NH4Cl、NH4HCO3;洗滌NaHC03晶體的操作是:把蒸餾水沿著玻璃棒注入到過濾器中至浸沒沉淀,靜置待蒸餾水濾出,重復(fù)操作2-3次;
故答案為:把蒸餾水沿著玻璃棒注入到過濾器中至浸沒沉淀,靜置待蒸餾水濾出,重復(fù)操作2-3次;
(4)過濾除去析出的碳酸氫鈉,溶液中還有部分碳酸氫鈉未析出,還有溶解在溶液中的NaCl、NH4Cl、NH4HCO3,所得的母液主要成分為NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3;
故答案為:NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3;
(5)加酚酞指示劑,變色范圍為8-10,用物質(zhì)的量濃度為c(mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由紅色到無色,指示CO32-+H+=HCO3-反應(yīng)的終點(diǎn),所用HCl溶液體積為V1mL;再加甲基橙指示劑,繼續(xù)用HCl溶液滴定至溶液由黃變橙,指示HCO3-+H+=CO2+H2O反應(yīng)的終點(diǎn),所用HCl溶液體積為V2 mL.上述的兩個(gè)離子方程式為①CO32-+H+=HCO3-②HCO3-+H+=CO2+H2O,故樣品中含有的碳酸氫鈉反應(yīng)消耗鹽酸體積為(V2-V1 )mL,消耗鹽酸的物質(zhì)的量為c(V2-V1 )÷1000 mol,故碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為c(V2-V1)÷1000 mol,碳酸氫鈉的質(zhì)量為c(V2-V1 )M÷1000 g,碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=×100%
故答案為:×100%
點(diǎn)評(píng):本題考查學(xué)生根據(jù)侯氏制堿法的基本過程進(jìn)行解題,學(xué)生能利用各種物質(zhì)常見的溶解度和物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)來計(jì)算是解題的關(guān)鍵,難度稍大.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2009?江門一模)實(shí)驗(yàn)室制備純堿的主要步驟是:
①將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱,控制溫度在30-35℃,攪拌下分批加入研細(xì)的NH4HCO3固體
②加料完畢后,繼續(xù)保溫30分鐘
③靜置、過濾得NaHCO3晶體
④用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì),抽干后,轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中,灼燒,制得Na2CO3固體.
四種鹽在不回溫度下的溶解度(g/l00g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
①>35℃NH4HC03會(huì)有分解
請(qǐng)回答:
(1)反應(yīng)溫度控制在30-35℃,是因?yàn)?!--BA-->
溫度高于35℃NH4HCO3分解,溫度低于30℃反應(yīng)速率降低
溫度高于35℃NH4HCO3分解,溫度低于30℃反應(yīng)速率降低
;為控制此溫度范圍,采取的加熱方法為
水浴加熱
水浴加熱

(2)加料完畢后,繼續(xù)保溫30分鐘,目的是
使反應(yīng)充分反應(yīng)
使反應(yīng)充分反應(yīng)
;靜置后只析出NaHCO3品體的原因是
碳酸氫鈉溶解度最小
碳酸氫鈉溶解度最小

(3)洗滌NaHCO3晶體的操作是
把蒸餾水沿著玻璃棒注入到過濾器中至浸沒沉淀,靜置待蒸餾水濾出,重復(fù)操作2-3次
把蒸餾水沿著玻璃棒注入到過濾器中至浸沒沉淀,靜置待蒸餾水濾出,重復(fù)操作2-3次

(4)過濾所得的母液中含有的溶質(zhì)
NH4Cl NaCl NH4HCO3 NaHCO3
NH4Cl NaCl NH4HCO3 NaHCO3
(以化學(xué)式表示).
(5)寫出本實(shí)驗(yàn)中制備純堿的有關(guān)化學(xué)方程式
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl

(6)測(cè)試純堿產(chǎn)品中NaHCO3含量的方法是:準(zhǔn)確稱取純堿樣品W g,放入錐形瓶中加蒸餾水溶解,加1-2滴酚酞指示劑,用物質(zhì)的量濃度為c (mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由紅色到無色,所用HCl溶液體積為V1 mL,再加1-2滴甲基橙指示劑,繼續(xù)用HCl溶液滴定至溶液由黃變橙,所用HCl溶液總體積為V2mL,寫出純堿樣品中NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式:
c(v2-v1)106
1000w
×100%
c(v2-v1)106
1000w
×100%

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科目:高中化學(xué) 來源:雙流縣2006~2007學(xué)年度上期期中教學(xué)質(zhì)量檢測(cè) 高一化學(xué) 題型:022

  根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表的數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)室制備純堿的主要步驟是:將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱,控制溫度在30~35℃,攪拌下分批加入研細(xì)的NH4HCO3固體,加料完畢后,繼續(xù)保溫30分鐘,靜置、過濾得NaHCO3晶體.用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì),抽干后,轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中,灼燒2小時(shí),制得Na2CO3固體.

  四種鹽在不同溫度下的溶解度(g/100g水)表

  請(qǐng)回答:

(1)

反應(yīng)溫度不得高于35℃,是因?yàn)?U>________.

(2)

加料完畢后,繼續(xù)保溫30分鐘,目的是________.靜置后只析出NaHCO3晶體的原因是________.用蒸餾水洗滌NaHCO3晶體的目的是除去________雜質(zhì)(以化學(xué)式表示).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

實(shí)驗(yàn)室制備純堿的主要步驟是:①將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱,控制溫
度在30--35℃,攪拌下分批加入研細(xì)的NH4HC03固體,②加料完畢后,繼續(xù)保溫30分鐘,③靜置、過濾得NaHC03晶體.④用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì),抽干后,轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中,灼燒,制得Na2C03固體.
四種鹽在不回溫度下的溶解度(g/l00g水)表
0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃
NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8
NH4HCO311.915.821.027.0-①
NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4
NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3
①>35℃NH4HC03會(huì)有分解
請(qǐng)回答:
(1)反應(yīng)溫度控制在30-35℃,是因?yàn)開_____;為控制此溫度范圍,采取的加熱方法為______.
(2)加料完畢后,繼續(xù)保溫30分鐘,目的是______;靜置后只析出NaHCO3品體的原因是______.
(3)洗滌NaHC03晶體的操作是______.
(4)過濾所得的母液中含有的溶質(zhì)______(以化學(xué)式表示).
(5)寫出本實(shí)驗(yàn)中制備純堿的有關(guān)化學(xué)方程式______.
(6)測(cè)試純堿產(chǎn)品中NaHC03含量的方法是:準(zhǔn)確稱取純堿樣品W g,放入錐形瓶中加蒸餾水溶解,加1-2滴酚酞指示劑,用物質(zhì)的量濃度為c (mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由紅色到無色,所用HCl溶液體積為V1 mL,再加1-2滴甲基橙指示劑,繼續(xù)用HCl溶液滴定至溶液由黃變橙,所用HC1溶液總體積為V2mL,寫出純堿樣品中NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式:______.

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科目:高中化學(xué) 來源:江門一模 題型:問答題

實(shí)驗(yàn)室制備純堿的主要步驟是:①將配制好的飽和NaCl溶液倒入燒杯中加熱,控制溫
度在30--35℃,攪拌下分批加入研細(xì)的NH4HC03固體,②加料完畢后,繼續(xù)保溫30分鐘,③靜置、過濾得NaHC03晶體.④用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì),抽干后,轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中,灼燒,制得Na2C03固體.
四種鹽在不回溫度下的溶解度(g/l00g水)表

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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
①>35℃NH4HC03會(huì)有分解
請(qǐng)回答:
(1)反應(yīng)溫度控制在30-35℃,是因?yàn)開_____;為控制此溫度范圍,采取的加熱方法為______.
(2)加料完畢后,繼續(xù)保溫30分鐘,目的是______;靜置后只析出NaHCO3品體的原因是______.
(3)洗滌NaHC03晶體的操作是______.
(4)過濾所得的母液中含有的溶質(zhì)______(以化學(xué)式表示).
(5)寫出本實(shí)驗(yàn)中制備純堿的有關(guān)化學(xué)方程式______.
(6)測(cè)試純堿產(chǎn)品中NaHC03含量的方法是:準(zhǔn)確稱取純堿樣品W g,放入錐形瓶中加蒸餾水溶解,加1-2滴酚酞指示劑,用物質(zhì)的量濃度為c (mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由紅色到無色,所用HCl溶液體積為V1 mL,再加1-2滴甲基橙指示劑,繼續(xù)用HCl溶液滴定至溶液由黃變橙,所用HC1溶液總體積為V2mL,寫出純堿樣品中NaHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式:______.

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