19．在實驗室中，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)計了如下實驗裝置，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，減少對環(huán)境的污染．
（2）下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)，請分析B裝置中使用冰水是因為溫度越低碳酸氫鈉溶解度越小，便于析出．
（3）該校學(xué)生在檢查完此套裝置氣密性后進行實驗，結(jié)果沒有得到碳酸氫鈉晶體，指導(dǎo)教師指出應(yīng)在AB裝置之間（填寫字母）連接一個盛有飽和碳酸氫鈉溶液 的洗氣裝置，其作用是除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫氣體．
（4）若該校學(xué)生進行實驗時，所用飽和食鹽水中含NaCl的質(zhì)量為5.85g，實驗后得到干燥的NaHCO3晶體的質(zhì)量為5.04g，則NaHCO3的產(chǎn)率為60%．

分析 由制備實驗裝置可知，A中發(fā)生CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，B中發(fā)生NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓，為防止氨氣與揮發(fā)的HCl反應(yīng)，最好在A、B之間加盛有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，結(jié)合溶解度可知，B中冷水冷卻可析出NaHCO3，C中濃硫酸可吸收逸出的氨氣，以此來解答．
（1）A裝置是制取二氧化碳?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量的氨氣；
（2）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）依據(jù)化學(xué)方程式計算理論生成碳酸氫鈉的質(zhì)量，結(jié)合實際生成的碳酸氫鈉的質(zhì)量計算產(chǎn)率．

解答 解：由制備實驗裝置可知，A中發(fā)生CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，B中發(fā)生NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓，為防止氨氣與揮發(fā)的HCl反應(yīng)，最好在A、B之間加盛有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，結(jié)合溶解度可知，B中冷水冷卻可析出NaHCO3，C中濃硫酸可吸收逸出的氨氣．
（1）A裝置中發(fā)生的反應(yīng)是碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳和氯化鈣、水，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為CaCO3+2H+=Ca2++CO2+H2O；因為該反應(yīng)用到液氨，氨氣易揮發(fā)，所以裝置C中濃硫酸的作用是吸收從B裝置中的試管內(nèi)逸出的氨氣，減少對環(huán)境的污染，
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，減少對環(huán)境的污染；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知碳酸氫鈉的溶解度隨溫度降低減小的較多，所以在冰水中有利于碳酸氫鈉的析出，
故答案為：溫度越低碳酸氫鈉的溶解度越小，便于析出；
（3）二氧化碳的制取用到的鹽酸易揮發(fā)出HCl，HCl若與氨氣反應(yīng)生成氯化銨，則反應(yīng)中無碳酸氫鈉生成，所以應(yīng)除去二氧化碳中的HCl，在A與B之間加一個盛有碳酸氫鈉飽和溶液的洗氣瓶即可，
故答案為：AB；飽和碳酸氫鈉溶液；除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫氣體；
（4）5.85gNaCl的物質(zhì)的量是0.1mol，若完全轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，根據(jù)元素守恒，則生成碳酸氫鈉的物質(zhì)的量也是0.1mol，則碳酸氫鈉的質(zhì)量是0.1mol×84g/mol=8.4g，則碳酸氫鈉的產(chǎn)率=$\frac{5.04g}{8.4g}$×100%=60%；
故答案為：60%．

點評 本題考查了侯氏制堿的反應(yīng)原理和實驗設(shè)計和操作，產(chǎn)率計算方法，流程中注意問題的分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

9．下列物質(zhì)不能按“→”所示關(guān)系實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的是（“→”表示反應(yīng)一步完成）（　�。�
單質(zhì)→氧化物→氧化物→酸或堿．
A．氮B．鈉C．硫D．硅

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

10．鎳電池廣泛應(yīng)用于混合動力汽車系統(tǒng)，電極材料由Ni（OH）2、碳粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成．由于電池使用后電極材料對環(huán)境有危害．某興趣小組對該電池電極材料進行資源回收研究，設(shè)計實驗流程如圖：

已知：
①NiCl2易溶于水，F(xiàn)e3+不能氧化Ni2+．
②已知實驗溫度時的溶解度：NiC2O4＞NiC2O4．•H2O＞NiC2O4•2H2O．
③Ksp Ni（OH）2：5.0×10-16，Ksp（NiC2O4）：4.0×10-10．
認(rèn)真研讀題給信息，回答下列問題：
（1）酸溶后所留殘渣的主要成份碳粉 （填物質(zhì)名稱）．
（2）用NiO調(diào)節(jié)溶液的pH，析出沉淀的成分為Fe（OH）3、Al（OH）3（填化學(xué)式）；
（3）寫出加入Na2C2O4溶液后反應(yīng)的化學(xué)方程式NiCl2+Na2C2O4=NiC2O4↓+2NaCl．
（4）寫出加入NaOH溶液所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式NiC2O4+2OH-?Ni（OH）2+C2O42-，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為8×105．
（5）電解過程中陰極反應(yīng)式為：2H2O+2e-═H2↑+2OH-，沉淀Ⅲ可被電解所得產(chǎn)物之一氧化，寫出氧化反應(yīng)的離子方程式：2Ni（OH）2+2OH-+Cl2═2Ni（OH）3+2Cl-．
（6）鐵鎳蓄電池，放電時總反應(yīng)：Fe+Ni2O3+3H2O═Fe（OH）2+2Ni（OH）2，下列有關(guān)該電池的說法不正確的是B．
A．電池的電解液為堿性溶液，電池的正極為Ni2O3，負(fù)極為Fe
B．電池充電時，陰極附近溶液的pH降低
C．電池放電時，負(fù)極反應(yīng)為Fe+2OH--2e-Fe（OH）2
D．電池充電時，陽極反應(yīng)為2Ni（OH）2+2OH--2e-═Ni2O3+3H2O．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：推斷題

7．現(xiàn)有一份由C、Al、Fe、Fe2O3、CuO中的幾種物質(zhì)組成的混合物粉末，某�；瘜W(xué)課外小組取樣品進行了如圖實驗（其中部分產(chǎn)物已略去）：

（1）取少量溶液X，加入過量的NaOH溶液，有沉淀生成．取上層清液，通入CO2，無明顯變化，說明樣品中不含有的物質(zhì)是（填寫化學(xué)式）Al．
（2）Z為一種或兩種氣體：
①若Z只為一種氣體，試劑a為飽和NaHCO3溶液，則反應(yīng)Ⅰ中能同時生成兩種氣體的化學(xué)方程式為C+2H2SO4（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O．
②若Z為兩種氣體的混合物，試劑a為適量H2O，則Z中兩種氣體的化學(xué)式是NO、CO2．
（3）向Y中通入過量Cl2，并不斷攪拌，充分反應(yīng)后，溶液中的陽離子是（填寫離子符號）Cu2+、Fe3+、H+．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

14．現(xiàn)有Na2CO3和NaHCO3兩種白色固體物質(zhì)：
Ⅰ．欲探究Na2CO3和NaHCO3穩(wěn)定性的相對強弱，兩同學(xué)分別設(shè)計了以下兩組裝置：

請回答：
①如甲圖所示，分別用Na2CO3和NaHCO3做實驗，試管②中的試劑是c（填字母序號）．
a．稀H2SO4           b．NaOH溶液          c．Ca（OH）2溶液
②如乙圖所示，試管④中裝入的固體應(yīng)該是NaHCO3（填化學(xué)式）．
③通過上述實驗，得出的結(jié)論是：Na2CO3比NaHCO3的穩(wěn)定性強（填“強”或“弱”）．
Ⅱ．欲鑒別兩種固體物質(zhì)可選用的試劑是CaCl2（或BaCl2）溶液．
Ⅲ．等物質(zhì)的量濃度的兩種物質(zhì)的溶液與同濃度的鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)速率快的是NaHCO3（填化學(xué)式）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

4．實驗室中所用少量氯氣是用下列方法制取：
4HCl（濃）+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl2↑+MnCl2+2H2O
試回答下列問題：
（1）該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，請指出MnO2是氧化劑，HCl是還原劑，寫出該反應(yīng)的離子方程式4H++2Cl-+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl2↑+Mn2++2H2O．
（2）集氣瓶A中盛裝的是飽和食鹽水（注：氯氣在飽和食鹽水中溶解度很小，而氯化氫在飽和食鹽水中的溶解度則很大），其作用是吸收揮發(fā)出來的HCl．
（3）氯氣有毒，并有劇烈的刺激性，若吸入大量氯氣，可中毒死亡，所以氯氣尾氣直接排入大氣中，會污染環(huán)境．實驗室中可采用NaOH溶液來吸收有毒的氯氣．反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O．
（4）將足量氯氣溶于水制成的飽和氯水呈淺黃綠色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+H2O?HCl+HClO，由于其見光易分解，因此需保存在棕色瓶中．取少量新制氯水滴在藍色石蕊試紙上，試紙先變紅后褪色，說明氯水具有的性質(zhì)是酸性和漂白性（或酸性和氧化性）．向氯水中滴加經(jīng)稀硝酸酸化的硝酸銀溶液后產(chǎn)生的現(xiàn)象為生成白色沉淀，說明氯水中存在的微粒為Cl-．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

11．下列物質(zhì)的水溶液呈堿性的是（　�。�
A．K2SO4B．NH4ClC．CH3COONaD．H2SO3

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

6．元素周期表的形式多種多樣，如圖是扇形元素周期表的一部分（1～36號元素），對比中學(xué)常見元素周期表，思考扇形元素周期表的填充規(guī)律，并回答下列問題：
（1）L代表的元素處于常見周期表的位置是第四周期第VIII族，該單質(zhì)與A2E反應(yīng)的方程式為：3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
（2）元素F、G、I、K、M的原子半徑由大到小的順序是Ca＞Mg＞Al＞P＞Cl，其對應(yīng)離子的離子半徑由大到小的順序是P3-＞Cl-＞Ca2+＞Mg2+＞Al3+（用元素或離子符號表示）．
（3）用電子式表示MO2：、用電子式表示CJ2的形成過程：
（4）F、G、M三種元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物堿性最強的是Ca（OH）2（填化學(xué)式）；比較元素C和J的非金屬性強弱，C的非金屬性弱于J（填“強”或“弱”），并用化學(xué)方程式證明上述結(jié)論Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+CO2↑+H2O．
（5）元素B和N形成的化合物的水溶液與元素K的單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式為：Cl2+2Br-═Br2+2Cl-，反應(yīng)后，向溶液中加入C、K形成的化合物溶液，現(xiàn)象為溶液分層，下層溶液呈橙紅色．
（6）A與E和A與J均能形成18個電子的化合物，此兩種化合物發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2O2+H2S═2H2O+S↓．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

7．下列推斷合理的是（　�。�
A．銅與濃硝酸反應(yīng)時，硝酸既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性
B．金剛石是自然界中硬度最大的物質(zhì)，不可能與氧氣發(fā)生反應(yīng)
C．濃H2SO4有強氧化性，常溫下能與Cu發(fā)生劇烈反應(yīng)
D．將SO2通入品紅溶液，溶液褪色后加熱恢復(fù)原色；將SO2通入氯水，氯水褪色后加熱也能恢復(fù)原色

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同步練習(xí)冊答案