某制堿廠以海水為主要原料生產(chǎn)純堿(碳酸鈉)和其他副產(chǎn)品.
(一)將海水進(jìn)行處理后獲得精鹽水.海水中,除氯化鈉外,還含有氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉等雜質(zhì).其處理的主要流程如圖1:
(1)加入氫氧化鈉溶液的目的是______.
(2)操作Ⅰ所得的沉淀是混合物,其成分有(至少寫兩種):______.
(3)向?yàn)V液中滴加稀鹽酸目的是______.
(二)將精鹽水制成飽和溶液,先向其中通入足量的氨氣,再向其中通入足量的二氧化碳至有大量晶體(碳酸氫鈉,NaHCO3)析出;將晶體轉(zhuǎn)移出來后,加熱至不再有氣體產(chǎn)生,所得固體即為純堿.
(4)制堿過程中獲得的副產(chǎn)品可做化肥,其化學(xué)式為______.
(5)加熱碳酸氫鈉獲得純堿的化學(xué)方程式為______ Na2CO3+CO2↑+H2O
【答案】分析:(一)根據(jù)除雜的原則,利用復(fù)分解反應(yīng)將雜質(zhì)離子鎂離子、鈣離子、硫酸根離子和新增的鋇離子一一轉(zhuǎn)化成沉淀除去,經(jīng)過濾后再利用稀鹽酸 將過量的氫氧化鈉和碳酸鈉除去;
(二)根據(jù)氨堿法制純堿的原理分析回答;
組成確定    (6)確定純堿樣品含有的雜質(zhì),可用反向思維方法,先確定白色沉淀,再推斷雜質(zhì)是什么進(jìn)行分析;
含量測(cè)定    (7)利用質(zhì)量守恒定律計(jì)算出二氧化碳的質(zhì)量,再根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),確定其等級(jí);
總結(jié)反思    (8)從題意用玻璃棒攪拌能減小實(shí)驗(yàn)誤差來分析.
解答:解:(1)海水中存在的雜質(zhì)離子有硫酸根離子、鎂離子和鈣離子,可通過加入氯化鋇、氫氧化鈉和碳酸鈉逐一轉(zhuǎn)化成沉淀除去,故加氫氧化鈉的目的是:除去雜質(zhì)氯化鎂;
(2)因硫酸根離子與鋇離子會(huì)生成硫酸鋇沉淀,鎂離子與氫氧根離子生成氫氧化鎂沉淀,鈣離子與碳酸根離子生成碳酸鈣沉淀,又因碳酸鈉還能與過量的除雜試劑氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀,故過濾后的沉淀物有:硫酸鋇、氫氧化鎂、碳酸鈣和碳酸鋇;
(3)加稀鹽酸的目的是除去過量的試劑氫氧化鈉和碳酸鈉以得到精鹽水;
(4)根據(jù)氨堿法制純堿的原理:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl  副產(chǎn)物為:NH4Cl;
(5)加熱碳酸氫鈉的化學(xué)方程式為:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
(6)由題意可知,滴加AgNO3溶液,有白色沉淀,此沉淀即AgCl,所以反應(yīng)物中一定有氯離子,并且樣品完全溶于水,由此可以推斷純堿樣品含有雜質(zhì)NaCl,故答案為:NaCl;
(7)從坐標(biāo)讀出燒杯總質(zhì)量的變化為:172.5-163.7=8.8g 是生成二氧化碳的質(zhì)量.
設(shè)產(chǎn)生8.8克二氧化碳需碳酸鈉的質(zhì)量X
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
   106                  44
x                  8.8g    
106:44=x:8.8g
x=21.2g
Na2CO3%=×100%=98.6%
因:98.0%<98.6%<98.8%
所以此樣品為合格品.
(8)碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)取決于碳酸鈉的質(zhì)量與樣品質(zhì)量的比值,樣品的質(zhì)量不能改變,只可能是測(cè)得碳酸鈉的質(zhì)量,從題意用玻璃棒攪拌能減小實(shí)驗(yàn)誤差的角度看,應(yīng)該是促使純堿與鹽酸充分反應(yīng),同時(shí)有利于二氧化碳的逸散.
故答案為:(1)除去雜質(zhì)氯化鎂;(2)硫酸鋇、氫氧化鎂、碳酸鈣和碳酸鋇;(3)除去濾液中的NaOH和Na2CO3;
(4)NH4Cl;(5)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;(6)NaCl;(7)合格,從坐標(biāo)讀出燒杯總質(zhì)量的變化為:172.5-163.7=8.8g 是生成二氧化碳的質(zhì)量.
設(shè)產(chǎn)生8.8克二氧化碳需碳酸鈉的質(zhì)量為X
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
   106                 44
x                  8.8g    
106:44=x:8.8g
x=21.2g
Na2CO3%=×100%=98.6%
因:98.0%<98.6%<98.8%
所以此樣品為合格品.
(8)促使純堿與鹽酸充分反應(yīng),同時(shí)有利于二氧化碳的逸散.
點(diǎn)評(píng):本題難度較大,主要考查了物質(zhì)的分離操作和除去雜質(zhì)的方法,要根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行解答,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用和理解的能力;在書寫化學(xué)方程式及計(jì)算過程一定要規(guī)范.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2012?江寧區(qū)二模)某制堿廠以海水為主要原料生產(chǎn)純堿(碳酸鈉)和其他副產(chǎn)品.
(一)將海水進(jìn)行處理后獲得精鹽水.海水中,除氯化鈉外,還含有氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉等雜質(zhì).其處理的主要流程如圖1:
(1)加入氫氧化鈉溶液的目的是
除去雜質(zhì)氯化鎂
除去雜質(zhì)氯化鎂

(2)操作Ⅰ所得的沉淀是混合物,其成分有(至少寫兩種):
硫酸鋇、氫氧化鎂、碳酸鈣和碳酸鋇
硫酸鋇、氫氧化鎂、碳酸鈣和碳酸鋇

(3)向?yàn)V液中滴加稀鹽酸目的是
除去濾液中的NaOH和Na2CO3
除去濾液中的NaOH和Na2CO3

(二)將精鹽水制成飽和溶液,先向其中通入足量的氨氣,再向其中通入足量的二氧化碳至有大量晶體(碳酸氫鈉,NaHCO3)析出;將晶體轉(zhuǎn)移出來后,加熱至不再有氣體產(chǎn)生,所得固體即為純堿.
(4)制堿過程中獲得的副產(chǎn)品可做化肥,其化學(xué)式為
NH4Cl
NH4Cl

(5)加熱碳酸氫鈉獲得純堿的化學(xué)方程式為
2NaHCO3
 加熱 
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
2NaHCO3
 加熱 
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O

【組成確定】
(6)①稱取一定質(zhì)量的純堿樣品,經(jīng)多次充分加熱后,再稱重,質(zhì)量無變化;②另取少量純堿樣品加入適量水,樣品完全溶解,向該溶液中加入過量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀.由上述實(shí)驗(yàn)可確定純堿樣品含有雜質(zhì)
NaCl
NaCl
(寫化學(xué)式).
【含量測(cè)定】
(7)稱取純堿樣品21.5g,加入到盛有足量稀鹽酸的燒杯中,并不斷用玻璃棒攪拌.反應(yīng)過程用精密儀器測(cè)得燒杯內(nèi)混合物的質(zhì)量(m)與反應(yīng)時(shí)間(t)關(guān)系如圖2所示.
工業(yè)純堿標(biāo)準(zhǔn):(Na2CO3%》)
優(yōu)等品 一等品 合格品
99.2 98.8 98.0
請(qǐng)通過計(jì)算并結(jié)合右表判斷此純堿樣品等級(jí)為
合格
合格
品.計(jì)算過程:
見解答
見解答

【總結(jié)反思】
(8)某同學(xué)認(rèn)為,在上述純堿含量測(cè)定過程中,用玻璃棒不斷攪拌,能使測(cè)定誤差會(huì)減小,其理由是
促使純堿與鹽酸充分反應(yīng),同時(shí)有利于二氧化碳的逸散
促使純堿與鹽酸充分反應(yīng),同時(shí)有利于二氧化碳的逸散

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

某制堿廠以海水為主要原料生產(chǎn)純堿(碳酸鈉)和其他副產(chǎn)品.
(一)將海水進(jìn)行處理后獲得精鹽水.海水中,除氯化鈉外,還含有氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉等雜質(zhì).其處理的主要流程如下:
(1)加入氫氧化鈉溶液的目的是
除去海水中的氯化鎂
除去海水中的氯化鎂

(2)操作Ⅰ的名稱是
過濾
過濾
.(3)操作1所得的沉淀是混合物,其成分有:BaSO4、Mg(OH)2、
CaCO3、BaCO3
CaCO3、BaCO3
(填化學(xué)式).
(4)向?yàn)V液中滴加適量稀鹽酸的目的是
除去濾液中的NaOH和Na2CO3
除去濾液中的NaOH和Na2CO3

(二)將精鹽水制成飽和溶液,先向其中通入足量的氨氣,再向其中通入足量的二氧化碳至有大量晶體(碳酸氫鈉,NaHCO3)析出,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓;將晶體轉(zhuǎn)移出來后,加熱至不再有氣體產(chǎn)生,所得固體即為純堿.
(1)加熱晶體碳酸氫鈉獲得純堿的化學(xué)方程式為
2NaHCO
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
2NaHCO
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O

(2)稱取一定質(zhì)量的純堿樣品,經(jīng)多次充分加熱后,再稱重,質(zhì)量無變化;另取少量純堿樣品加入適量水,樣品完全溶解,向該溶液中加入過量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀,根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可確定純堿樣品含有雜質(zhì)
NaCl
NaCl
(寫化學(xué)式).
(三)為測(cè)定上述方法獲得的純堿產(chǎn)品中碳酸鈉的純度.某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)純堿產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè).取22克該樣品于燒杯中,加水將其溶解,然后逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%的稀鹽酸并不斷振蕩.通過查閱資料得知,在滴加鹽酸過程中首先發(fā)生的反應(yīng)是:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;然后發(fā)生的反應(yīng)是:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,在上述過程中燒杯中溶液質(zhì)量與加入稀鹽酸質(zhì)量的關(guān)系如圖甲所示:

(1)某同學(xué)認(rèn)為,在上述純堿含量測(cè)定過程中,用玻璃棒不斷攪拌,能使測(cè)定誤差減小,其理由是
促使純堿與鹽酸充分反應(yīng),同時(shí)有利于二氧化碳的散逸
促使純堿與鹽酸充分反應(yīng),同時(shí)有利于二氧化碳的散逸

(2)請(qǐng)你根據(jù)圖甲提供的信息,在圖乙的坐標(biāo)系中畫出檢測(cè)過程中產(chǎn)生CO2的質(zhì)量隨滴加鹽酸質(zhì)量的變化曲線.(標(biāo)明二氧化碳質(zhì)量的相應(yīng)數(shù)值)
(3)計(jì)算該樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計(jì)算過程).

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題

某制堿廠以海水為主要原料生產(chǎn)純堿(碳酸鈉)和其他副產(chǎn)品.
(一)將海水進(jìn)行處理后獲得精鹽水.海水中,除氯化鈉外,還含有氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉等雜質(zhì).其處理的主要流程如下:
(1)加入氫氧化鈉溶液的目的是________.
(2)操作Ⅰ的名稱是________.(3)操作1所得的沉淀是混合物,其成分有:BaSO4、Mg(OH)2、________(填化學(xué)式).
(4)向?yàn)V液中滴加適量稀鹽酸的目的是________.
(二)將精鹽水制成飽和溶液,先向其中通入足量的氨氣,再向其中通入足量的二氧化碳至有大量晶體(碳酸氫鈉,NaHCO3)析出,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓;將晶體轉(zhuǎn)移出來后,加熱至不再有氣體產(chǎn)生,所得固體即為純堿.
(1)加熱晶體碳酸氫鈉獲得純堿的化學(xué)方程式為________.
(2)稱取一定質(zhì)量的純堿樣品,經(jīng)多次充分加熱后,再稱重,質(zhì)量無變化;另取少量純堿樣品加入適量水,樣品完全溶解,向該溶液中加入過量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀,根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可確定純堿樣品含有雜質(zhì)________(寫化學(xué)式).
(三)為測(cè)定上述方法獲得的純堿產(chǎn)品中碳酸鈉的純度.某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)純堿產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè).取22克該樣品于燒杯中,加水將其溶解,然后逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%的稀鹽酸并不斷振蕩.通過查閱資料得知,在滴加鹽酸過程中首先發(fā)生的反應(yīng)是:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;然后發(fā)生的反應(yīng)是:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,在上述過程中燒杯中溶液質(zhì)量與加入稀鹽酸質(zhì)量的關(guān)系如圖甲所示:

(1)某同學(xué)認(rèn)為,在上述純堿含量測(cè)定過程中,用玻璃棒不斷攪拌,能使測(cè)定誤差減小,其理由是________.
(2)請(qǐng)你根據(jù)圖甲提供的信息,在圖乙的坐標(biāo)系中畫出檢測(cè)過程中產(chǎn)生CO2的質(zhì)量隨滴加鹽酸質(zhì)量的變化曲線.(標(biāo)明二氧化碳質(zhì)量的相應(yīng)數(shù)值)
(3)計(jì)算該樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計(jì)算過程).

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

 某制堿廠以海水為主要原料生產(chǎn)純堿(碳酸鈉)和其他副產(chǎn)品。

(一)將海水進(jìn)行處理后獲得精鹽水。海水中,除氯化鈉外,還含有氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉等雜質(zhì)。其處理的主要流程如下:

  (1)加入氫氧化鈉溶液的目的是             。

(2)操作Ⅰ的名稱是       

(3)操作1所得的沉淀是混合物,其成分有:BaSO4、Mg(OH)2、      (填化學(xué)式)。

(4)向?yàn)V液中滴加適量稀鹽酸的目的是                   。

(二)將精鹽水制成飽和溶液,先向其中通入足量的氨氣,再向其中通入足量的二氧化碳至有大量晶體(碳酸氫鈉,NaHCO3)析出,反應(yīng)的化學(xué)方程式為

NaCl +NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓;將晶體轉(zhuǎn)移出來后,加熱至不再有氣體產(chǎn)生,所得固體即為純堿。

  (1)加熱晶體碳酸氫鈉獲得純堿的化學(xué)方程式為           

(2)稱取一定質(zhì)量的純堿樣品,經(jīng)多次充分加熱后,再稱重,質(zhì)量無變化;另取少量純堿樣品加入適量水,樣品完全溶解,向該溶液中加入過量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀,根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可確定純堿樣品含有雜質(zhì)      (寫化學(xué)式)。

(三)為測(cè)定上述方法獲得的純堿產(chǎn)品中碳酸鈉的純度。某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)純堿產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)。取22克該樣品于燒杯中,加水將其溶解,然后逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%的稀鹽酸并不斷振蕩。通過查閱資料得知,在滴加鹽酸過程中首先發(fā)生的反應(yīng)是:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;然后發(fā)生的反應(yīng)是:NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2↑.,在上述過程中燒杯中溶液質(zhì)量與加入稀鹽酸質(zhì)量的關(guān)系如圖甲所示:.

 


(1)某同學(xué)認(rèn)為,在上述純堿含量測(cè)定過程中,用玻璃棒不斷攪拌,能使測(cè)定誤差減小,其理由是                      。

(2)請(qǐng)你根據(jù)圖甲提供的信息,在圖乙的坐標(biāo)系中畫出檢測(cè)過程中產(chǎn)生CO2的質(zhì)量隨滴加鹽酸質(zhì)量的變化曲線。(標(biāo)明二氧化碳質(zhì)量的相應(yīng)數(shù)值)

(3)計(jì)算該樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計(jì)算過程)。

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