題目列表(包括答案和解析)
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(10分)我國(guó)化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)。他利用NaHCO3、NaCl、NH4C1等物質(zhì)溶解度的差異,以食鹽、氨氣、二氧化碳等為原料制得NaHCO3,進(jìn)而生產(chǎn)出純堿。以下A、B、C、D四個(gè)裝置可組裝成實(shí)驗(yàn)室模擬 “侯氏制堿法”制取NaHCO3的實(shí)驗(yàn)裝置。裝置中分別盛有以下試劑:B:稀硫酸;C:鹽酸、碳酸鈣;D:含氨的飽和食鹽水、水
四種鹽在不同溫度下的溶解度(g/100g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 |
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NH4Cl |
29.4 |
33.3 |
37.2[來(lái)源:Z|xx|k.Com] |
41.4 |
45.8[來(lái)源:Z*xx*k.Com] |
50.4 |
55.3 |
77.3 |
(說(shuō)明:①>35℃NH4HCO3會(huì)有分解)
請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)裝置的連接順序應(yīng)是 (填字母)。
(2)A裝置中盛放的試劑是 ,其作用是 。
(3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,需要控制D溫度在30℃~35℃,原因是 。
(4)反應(yīng)結(jié)束后,將錐形瓶浸在冷水中,析出NaHCO3晶體。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)
(5)將錐形瓶中的產(chǎn)物過(guò)濾后,所得的母液中含有 (以化學(xué)式表示),加入氯化氫,并進(jìn)行 操作,使NaCl溶液循環(huán)使用,同時(shí)可回收NH4C1。
我國(guó)化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”為世界制堿工業(yè)作出了突出貢獻(xiàn)。他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物質(zhì)溶解度的差異,以食鹽、NH3和CO2為原料制得NaHCO3,進(jìn)而生產(chǎn)出純堿。相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)有:①NH3+CO2+H2O===NH4HCO3;②NH4HCO3+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl;③2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)模擬“侯氏制堿法”,提出下列三種制備NaHCO3的實(shí)驗(yàn)方案。
方案1:分別將CO2和NH3通入到飽和食鹽水中;
方案2:將CO2通入到含NH3的飽和食鹽水中;
方案3:將NH3通入到含CO2的飽和食鹽水中。
(1)經(jīng)過(guò)討論,大家一致認(rèn)為方案2較合理,請(qǐng)說(shuō)明方案3的不足之處
________________________________________________________________________。
(2)根據(jù)方案2,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟和裝置圖:
步驟1:配制含氨的飽和食鹽水。在100 mL錐形瓶中加入20 mL氨水(體積比1∶1),再加入8 g食鹽,塞緊橡皮塞,振蕩幾分鐘,過(guò)濾除去不溶物,得到含氨的飽和食鹽水。
步驟2:制備NaHCO3。按圖組裝實(shí)驗(yàn)裝置,先檢查裝置的氣密性,再向各儀器中加入相應(yīng)的試劑制備NaHCO3。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,需要控制溫度在30~35 ℃(大于35 ℃時(shí)NH4HCO3會(huì)分解)和CO2的通入速度(以出現(xiàn)能數(shù)得清的連續(xù)氣泡為宜)。反應(yīng)結(jié)束后,把錐形瓶浸入冷水中,使較多的晶體析出,過(guò)濾、洗滌。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①為控制反應(yīng)溫度在30~35 ℃,應(yīng)采用的操作方法是________________________。
②裝置B中的試劑是__________________,它的作用是__________________________。
③檢驗(yàn)步驟2中所得晶體是NaHCO3而不是NaCl的實(shí)驗(yàn)方法和現(xiàn)象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案證明Na2CO3溶液呈堿性是由CO32-引起的
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
我國(guó)化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)。他以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3,進(jìn)而生產(chǎn)出純堿。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
NH3+CO2+H2O NH4HCO3; NH4HCO3+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl ;
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(1)碳酸氫銨與飽和食鹽水反應(yīng),能析出碳酸氫鈉晶體的原因是 (填字母標(biāo)號(hào));
a.碳酸氫鈉難溶于水
b.碳酸氫鈉受熱易分解
c.碳酸氫鈉的溶解度相對(duì)較小,所以在溶液中首先結(jié)晶析出
(2)某探究活動(dòng)小組根據(jù)上述制堿原理,進(jìn)行碳酸氫鈉的制備實(shí)驗(yàn),同學(xué)們按各自設(shè)計(jì)的方案實(shí)驗(yàn)。
① 一位同學(xué)將二氧化碳?xì)怏w通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉,實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示(圖中夾持、固定用的儀器未畫出)。
試回答下列有關(guān)問(wèn)題:
(Ⅰ)乙裝置中的試劑是
(Ⅱ)丁裝置中稀硫酸的作用是
(Ⅲ)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,分離出NaHCO3晶體的操作是 (填分離操作的名稱)。
(IV)請(qǐng)你再寫出一種實(shí)驗(yàn)室制取少量碳酸氫鈉的方法: 。
我國(guó)化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻(xiàn)。他以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3,進(jìn)而生產(chǎn)出純堿。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
NH3+CO2+H2O NH4HCO3; NH4HCO3+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl;
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(1)碳酸氫銨與飽和食鹽水反應(yīng),能析出碳酸氫鈉晶體的原因是 (填字母標(biāo)號(hào));
a.碳酸氫鈉難溶于水
b.碳酸氫鈉受熱易分解
c.碳酸氫鈉的溶解度相對(duì)較小,所以在溶液中首先結(jié)晶析出
(2)某探究活動(dòng)小組根據(jù)上述制堿原理,進(jìn)行碳酸氫鈉的制備實(shí)驗(yàn),同學(xué)們按各自設(shè)計(jì)的方案實(shí)驗(yàn)。
① 一位同學(xué)將二氧化碳?xì)怏w通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉,實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示(圖中夾持、固定用的儀器未畫出)。
試回答下列有關(guān)問(wèn)題:
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(Ⅱ)丁裝置中稀硫酸的作用是
(Ⅲ)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,分離出NaHCO3 晶體的操作是 (填分離操作的名稱)。
(IV)請(qǐng)你再寫出一種實(shí)驗(yàn)室制取少量碳酸氫鈉的方法: 。
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