(2012?丹徒區(qū)三模)某;瘜W興趣小組參觀制堿廠后,獲得以下信息并對相關(guān)問題進行研究.
【查閱資料】
①該廠采用“侯氏制堿法”生產(chǎn)的化工產(chǎn)品為純堿和氯化銨.
②生產(chǎn)原料粗鹽中含有少量可溶性雜質(zhì)(MgCl2和CaCl2)及不溶性雜質(zhì).
③生產(chǎn)原理:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,分離得晶體A,并使其充分受熱,即可分解制得純堿及兩種常見的氧化物,此反應的化學方程式為
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O

④氯化銨分解的化學方程式是NH4Cl
  △  
.
 
 NH3↑+HCl↑.
⑤部分生產(chǎn)流程如下圖所示:
【問題討論】
(1)溶液A中的溶質(zhì)有NaCl和
NaOH
NaOH
、
Na2CO3
Na2CO3
,操作Ⅱ的名稱為
過濾
過濾

(2)上述流程中NaOH溶液的作用是除去粗鹽中的
MgCl2
MgCl2

(3)寫出加入Na2CO3溶液所發(fā)生反應的化學方程式
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl

(4)上述生產(chǎn)流程中可循環(huán)使用的是
ABC
ABC
(填序號).
A.CO2        B.NH3        C.HCl         D.NaOH
(5)根據(jù)上述信息,請你設計實驗區(qū)分碳酸鈉和碳酸氫鈉:
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
取少量樣品中的一種放入試管中,塞上帶導管的單孔塞,導管另一端伸入澄清石灰水中.加熱固體并觀察現(xiàn)象.
取少量樣品中的一種放入試管中,塞上帶導管的單孔塞,導管另一端伸入澄清石灰水中.加熱固體并觀察現(xiàn)象.
產(chǎn)生無色氣泡,澄清石灰水變渾濁
產(chǎn)生無色氣泡,澄清石灰水變渾濁
該樣品是NaHCO3否則是Na2CO3
該樣品是NaHCO3否則是Na2CO3
【組成確定】
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.
(6)由上述實驗可確定純堿樣品含有雜質(zhì)
NaCl
NaCl
(寫化學式).
【含量測定】
同學們?yōu)榱藴y定該純堿樣品的純度(假定只有(6)中的雜質(zhì)),設計了如下實驗:
(7)甲組實驗:取10.0g純堿樣品,向其中加入過量的鹽酸,直至樣品中無氣泡冒出.充分加熱蒸發(fā)所得物質(zhì)并干燥、冷卻至室溫后稱量,所得固體質(zhì)量為10.9g.計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為(寫出計算過程,結(jié)果保留一位小數(shù)).
86.7%
86.7%

(8)乙組實驗:取10.0g純堿樣品,利用右圖所示裝置,測出反應后裝置C增重了3.5g(所加試劑均足量).實驗結(jié)束后,發(fā)現(xiàn)乙組測定的碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)偏小,其原因是
生成的二氧化碳氣體沒有完全被C中的燒堿吸收
生成的二氧化碳氣體沒有完全被C中的燒堿吸收
分析:【查閱資料】根據(jù)充分受熱,即可分解制得純堿及兩種常見的氧化物來考慮生成物和反應物,進而寫出方程式,(1)根據(jù)氫氧化鈉和碳酸鈉都是過量再結(jié)合生成物寫出溶質(zhì)的化學式;根據(jù)分離不溶于液體的固體和液體分離的方法考慮;(2)根據(jù)氫氧化鎂屬于沉淀考慮;(3)根據(jù)方程式的寫法考慮;(4)根據(jù)反應物與生成物中的共同物質(zhì)考慮;(5)根據(jù)碳酸氫鈉受熱易分解,碳酸鈉受熱不易分解考慮;(6)根據(jù)氯離子的檢驗方法考慮;(7)根據(jù)質(zhì)量增加的原因是碳酸鈉變成了氯化鈉,根據(jù)質(zhì)量的差值計算出碳酸鈉的質(zhì)量;(8)根據(jù)二氧化碳是否被吸收盡考慮.
解答:解:【查閱資料】根據(jù)NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl可知碳酸氫鈉溶解度很小可看成沉淀,并使其充分受熱,即可分解制得純堿及兩種常見的氧化物,所以反應是碳酸氫鈉分解,反應物是碳酸氫鈉,生成物是碳酸鈉,水、二氧化碳,用觀察法配平,二氧化碳后面標上上升符號;
(1)由于氫氧化鈉與氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉,碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,所以生成物中的溶質(zhì)一定含有氯化鈉,又因為氫氧化鈉和碳酸鈉都是過量的所以溶質(zhì)中還含有氫氧化鈉和碳酸鈉;由于產(chǎn)生了兩種沉淀,所以通過過量除去即可;
(2)氫氧化鎂屬于沉淀,所以加入氫氧化鈉是為了與粗鹽中的氯化鎂反應,將氯化鎂除去的;
(3)由于碳酸鈣是沉淀,加入碳酸鈉是與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,為了除去鈣離子,用觀察法配平即可;
(4)由于碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水、二氧化碳,而參加反應的反應物中含有二氧化碳,所以二氧化碳可以作為循環(huán)使用;氯化銨分解能生成氨氣、氯化氫,又因為氨氣和氯化氫在反應物中都出現(xiàn)過,所以也可作為循環(huán)使用的物質(zhì);
(5)碳酸氫鈉受熱易分解并且生成二氧化碳,碳酸鈉受熱不易分解,所以取少量樣品中的一種放入試管中,塞上帶導管的單孔塞,導管另一端伸入澄清石灰水中.加熱固體并觀察現(xiàn)象.如果石灰水變渾濁說明固體是碳酸氫鈉,如果不變渾濁說明是碳酸鈉;
(6)向該溶液中加入過量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀說明該沉淀是氯化銀沉淀,因為不溶于硝酸的沉淀有:硫酸鋇和氯化銀;所以說明物質(zhì)中含有氯離子即氯化鈉;
(7)設參加反應的碳酸鈉的質(zhì)量為X則:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
106           117        固體質(zhì)量增加117-106=11
X                        固體質(zhì)量增加10.9g-10g=0.9g
根據(jù):
106
11
=
X
0.9g
解得X=8.67g,所以碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為
8.67g
10g
×100%
=86.7%;
(8)生成的二氧化碳氣體沒有完全被C中的燒堿吸收,所以質(zhì)量的增加量少了,二氧化碳的質(zhì)量少了,計算出來的碳酸鈉的質(zhì)量就少了,所以結(jié)果偏。
故答案為:【查閱資料】
③2NaHCO3
  △  
.
 
 Na2CO3+CO2↑+H2O
(1)①NaOH、Na2CO3          ②過濾
(2)MgCl2
(3)Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
(4)A B C 
(5)
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
取少量樣品中的一種放入試管中,塞上帶導管的單孔塞,導管另一端伸入澄清石灰水中.加熱固體并觀察現(xiàn)象. 產(chǎn)生無色氣泡,澄清石灰水變渾濁 該樣品是NaHCO3
無現(xiàn)象 該樣品是Na2CO3
(6)NaCl
(7)86.7%  
(8)生成的二氧化碳氣體沒有完全被C中的燒堿吸收.(無氣體驅(qū)趕裝置等合理解答也可)
點評:解答本題的關(guān)鍵是知道碳酸氫鈉受熱易分解,碳酸鈉受熱不易分解,知道除雜質(zhì)的方法,不能引入新的雜質(zhì),要將沒有用的離子沉淀除去,知道最后得到的氯化鈉質(zhì)量比原來質(zhì)量增加的原因是由碳酸鈉變成了氯化鈉.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:初中化學 來源: 題型:

(2012?丹徒區(qū)三模)下圖為實驗室常用的實驗裝置,回答問題:

(1)寫出帶有標號儀器的名稱:①
錐形瓶
錐形瓶
;②
水槽
水槽

(2)若用A、C裝置組合制取氧氣,收集氧氣完畢時,應先
從水中取出導氣管
從水中取出導氣管
(填“熄滅酒精燈”或“從水中取出導氣管”),寫出A裝置中發(fā)生反應的化學方程式
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2

(3)寫出用B、E裝置組合制取某氣體的化學反應方程式
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或Zn+2HCl=ZnCl2+H2
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或Zn+2HCl=ZnCl2+H2

(4)硫化氫(H2S)是有毒氣體,能溶于水形成氫硫酸
(氫硫酸是硫化氫的水溶液,其化學性質(zhì)與鹽酸相似).實驗室通常用塊狀固體硫化亞鐵(FeS)和稀硫酸混合,在常溫下發(fā)生反應制得H2S.某同學用右圖F、G、H裝置組合來收集H2S氣體.
①F用于收集H2S,說明其密度比空氣
(填“大”或“小”).
②G裝置的作用是
防止液體倒吸
防止液體倒吸
,H裝置的作用是
吸收尾氣中的硫化氫,防止污染空氣
吸收尾氣中的硫化氫,防止污染空氣

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科目:初中化學 來源: 題型:

(2012?丹徒區(qū)三模)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)變中,不能只通過一步反應實現(xiàn)的是( 。

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科目:初中化學 來源: 題型:

(2012?丹徒區(qū)三模)如圖是形成“合成氣”的化學反應過程的微觀示意圖,下列說法中正確的是( 。

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科目:初中化學 來源: 題型:

(2012?丹徒區(qū)三模)如圖所示裝置中,膠頭滴管中吸入甲液體,平底燒瓶中充入(或放入)乙物質(zhì),擠壓膠頭滴管,一段時間后裝置中的氣球明顯脹大.則甲乙兩種物質(zhì)可能是( 。
A 稀硫酸 銅片
B 雙氧水 MnO2
C 稀鹽酸 鋅粉
D NaOH溶液 CO2

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科目:初中化學 來源: 題型:

(2012?丹徒區(qū)三模)下列有關(guān)生產(chǎn)、環(huán)保、能源、資源問題敘述錯誤的是( 。

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