16.實驗室制備純堿(Na2CO3)的主要步驟為:將飽和NaCl溶液倒入燒杯加熱,控制30~35℃,攪拌下分批加入研細的NH4HCO3固體,加料完畢,保溫30min,靜置、過濾得NaHCO3晶體.用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì)、抽干,轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中灼燒得Na2CO3固體.
0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃
NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8
NH4HCO311.915.821.027.0----
NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4-
NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3
請回答:
(1)反應(yīng)溫度控制在30-35℃,是因為高于35℃NH4HCO3會分解,低于,30℃則反應(yīng)速率降低,為控制此溫度范圍,通常采取的加熱方法為水浴加熱.
(2)加料完畢,保溫30min,目的使反應(yīng)充分進行.
(3)靜置后只析出NaHCO3晶體的原因NaHCO3的溶解度最。
(4)過濾所得母液中含有NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3,加入適當(dāng)試劑并作進一步處理,使NaCl(填化學(xué)式)循環(huán)使用,回收得到NH4Cl晶體.

分析 (1)要控制恒溫,一般用水浴加熱;
(2)分析溶解度數(shù)據(jù),對比各物質(zhì)的溶解度,根據(jù)溶解度越小越容易析出來分析;
(3)根據(jù)溶解平衡的知識分析剩余物的成分;
(4)根據(jù)溶解平衡知識進行分析;根據(jù)實驗?zāi)康倪M行分析轉(zhuǎn)換為氯化鈉和氯化銨的所需試劑.

解答 解:(1)溫度太低反應(yīng)速率太慢,所以溫度必須控制在一個合理范圍內(nèi),使溫度保持一個恒定,因為控制的溫度在100℃以下,所以常用水浴加熱來控制.
故答案為:水浴加熱;
(2)因為反應(yīng)不是瞬間完成的,所以要保持一段時間,以使反應(yīng)充分;故答案為:使反應(yīng)充分進行;
(3)由溶解度表可看出在30℃~35℃之間,碳酸氫鈉的溶解度最小,所以析出的只能是碳酸氫鈉;故答案為:NaHCO3的溶解度最。
(4)根據(jù)溶解平衡原理可知,析出碳酸氫鈉后的溶液為碳酸氫鈉的飽和溶液,所以母液中有未反應(yīng)完的氯化鈉和碳酸氫氨,及生成的氯化銨和沒有析出的碳酸氫鈉.
為使氯化鈉循環(huán)使用,可使碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)換為氯化鈉;同時碳酸氫氨和鹽酸反應(yīng)也轉(zhuǎn)換為氯化銨.
故答案為:NaCl.

點評 本題有一定難度,主要考查了學(xué)生運用溶解度有關(guān)知識分析解決純堿制取過程中有關(guān)問題.

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:解答題

6.A、B、C、D、E、F六種元素分屬三個短周期,且原子序數(shù)依次增大.A、D同主族,可形成離子化合物X;B的氫化物與F的氫化物可反應(yīng)生成離子化合物Y,且B的單質(zhì)是空氣中含量最高的物質(zhì);C原子的最外層電子是次外層電子數(shù)的3倍;D、E、F 3種原子最外層共有11個電子,且這3種元素的最高價氧化物的水化物兩兩皆能發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水.
(1)B單質(zhì)的結(jié)構(gòu)式為N≡N.
(2)用電子式表示化合物X的形成過程
(3)化合物Y的化學(xué)式為NH4Cl,A2C2的電子式為
(4)D、F最高價氧化物的水化物之間反應(yīng)的離子方程式為OH -+H+=H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列有關(guān)說法正確的是( 。
A.H2、SO2、CO2三種氣體都可用濃硫酸干燥
B.Fe(OH)3膠體為無色、透明,能發(fā)生丁達爾現(xiàn)象
C.在酒精燈加熱條件下,Na2CO3、NaHCO3固體都能發(fā)生分解
D.SiO2既能和氫氟酸反應(yīng)又能和氫氧化鈉溶液反應(yīng),所以是兩性氧化物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.為探究生活中兩種常見的有機物的性質(zhì),某同學(xué)設(shè)計如下實驗,請根據(jù)題目要求回答下列問題:
(1)如圖所示,試管中裝乙醇,據(jù)此,請你任寫一點該探究實驗產(chǎn)生的現(xiàn)象鈉沉于無水酒精底部,反應(yīng)緩慢,表面有氣泡.
(2)用食醋浸泡附有水垢(主要成分CaCO3)的水壺,可以除去水垢,說明酸性:醋酸>碳酸.(填“>”或“<”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.下列說法不正確的是( 。
A.配制一定物質(zhì)的量濃度的硫酸溶液時,定容時俯視會造成溶液濃度偏高
B.量取15.20mL AgNO3溶液可以用酸式滴定管
C.過濾完畢,洗滌沉淀時應(yīng)該向漏斗中加水至沒過沉淀,用玻璃棒攪拌充分洗劑,重復(fù)2~3次
D.蒸發(fā)濃縮CuSO4溶液時,要用玻璃棒攪拌防止溶液濺出

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

1.NiCl2是化工合成中最重要的鎳源,工業(yè)上以金屬鎳廢料為原料生產(chǎn)NiCl2,繼而生產(chǎn)Ni2O3的工藝流程如圖1:

下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol•L-1計算).
氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Ni(OH)2
開始沉淀的pH1.16.53.57.1
沉淀完全的pH3.29.74.79.2
(1)為了提高金屬鎳廢料浸出的速率,在“酸浸”時可采取的措施有:①適當(dāng)升高溫度;②攪拌;③增大鹽酸的濃度(或?qū)㈡噺U料研成粉末等)等.
(2)酸浸后的酸性溶液中含有Ni2+、Cl-,另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+等.沉鎳前需加Na2CO3控制溶液pH范圍為4.7~7.1.
(3)從濾液A中可回收利用的主要物質(zhì)是氯化鈉.
(4)“氧化”生成Ni2O3的離子方程式為2Ni2++ClO-+4OH-=Ni2O3↓+Cl-+2H2O.
(5)工業(yè)上用鎳為陽極,電解0.05~0.1mol•L-1NiCl2溶液與一定量NH4Cl組成的混合溶液,可得到高純度、球形的超細鎳粉.當(dāng)其它條件一定時,NH4Cl的濃度對陰極電流效率及鎳的成粉率的影響如圖2所示:
①NH4Cl的濃度最好控制為10g•L-1
②當(dāng)NH4Cl濃度大于15g•L-1時,陰極有氣體生成,導(dǎo)致陰極電流效率降低,寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)式:2H++2e-=H2↑(或2NH4++2H2O+2e-=H2↑+2NH3•H2O).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.某工廠廢水中含有毒的CrO42-和Cr2O72-,常見處理方法是使其轉(zhuǎn)化為毒性較低的Cr3+或直接吸附除去.現(xiàn)有如下幾種工藝:
(1)光催化法:在催化劑作用下,利用太陽光和人工光,使廢水實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化.
①該法的反應(yīng)原理是2Cr2O72-+16H+→4Cr3++3O2+8H2O(將方程式補充完整)
②該法涉及的能量轉(zhuǎn)化形式是.
③某小組通過實驗研究催化劑中W(鎢)和α-Fe2O3的比例對鉻的去除率的影響(每次實驗均采用:0.01mol/L 500mL酸化的K2Cr2O7溶液、總質(zhì)量為0.2g的催化劑、光照10min),六價鉻的去除率如下表所示.
催化劑組成123
WO3
W
α-Fe2O3
65%
5%
30%
65%
10%
25%
a
b
20%
六價鉻去除率60.2%80%72.9%
上表中,b=15%;在去除率最高的催化劑實驗組中,用Cr2O72-表示的該反應(yīng)在10min內(nèi)的平均化學(xué)反應(yīng)速率v=mol/(L•min).
(2)電化學(xué)處理法:向廢鐵屑(鐵碳合金)中加入含鉻廢水,一段時間后,廢水中六價鉻元素的去除率能達到90%.
①廢鐵屑在使用前酸洗除銹的離子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O.
②結(jié)合電化學(xué)原理說明廢鐵屑在此過程中所起的作用是鐵在原電池反應(yīng)中做負極Fe-2e-=Fe2+,F(xiàn)e2+做還原劑將六價鉻還原.
(3)離子交換樹脂(ROH)法:將CrO42-和Cr2O72-吸附至樹脂上除去,原理如下:
2ROH+CrO42-→R2CrO4+2OH-、2ROH+Cr2O72-→R2Cr2O7+2OH-
(已知:廢水中存在如下平衡:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O).
控制溶液酸性可以提高樹脂對六價鉻的去除率,其理由是由原理可知:2ROH~CrO42-~Cr,2ROH~Cr2O72-~2Cr,等量樹脂去除Cr2O72-的效率高,因此控制酸性使上述平衡正向移動,使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.某學(xué)習(xí)小組用粗苯甲酸制取高純度的苯甲酸乙酯.
【查閱資料】
苯甲酸乙醇苯甲酸乙酯
熔點/℃122.4-114.1-34.6
沸點/℃24978.3212.6
密度/g•cm-31.26590.8161.05
水溶性微溶互溶不溶
【提純苯甲酸】
①將粗苯甲酸加到燒杯中,再加入蒸餾水,邊加熱邊攪拌,使粗苯甲酸完全溶解.
②再加入少量蒸餾水并攪拌.
③趁熱過濾,靜置,冷卻結(jié)晶.
④濾出晶體.
(1)以上各步中均要用到的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒.
(2)已知溫度越低,苯甲酸的溶解度越。疄榱说玫礁嗟谋郊姿峋w,有同學(xué)認為結(jié)晶的溫度越低越好,你認為是否正確?否(填“是”或“否”),原因是溫度過低,雜質(zhì)可能結(jié)晶析出,達不到提純苯甲酸的目的.
【合成粗產(chǎn)品】
苯甲酸和乙醇在濃硫酸作用下加熱反應(yīng)可得苯甲酸乙酯粗產(chǎn)品.
(3)欲提高苯甲酸的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是加入過量的乙醇或移去苯甲酸乙酯(任答1點).
(4)該小組同學(xué)認為本實驗中可能的氣體副產(chǎn)物有乙烯、二氧化硫等,從下列裝置中選出必要的裝置檢驗乙烯,正確的連接順序為:氣體副產(chǎn)物→ghdcj(填接口字母編號).

【精制粗產(chǎn)品】
苯甲酸乙酯粗產(chǎn)品中往往含有少量乙醇、硫酸、苯甲酸和水等,精制的流程圖如圖2:

(5)操作Ⅱ的名稱是蒸餾.
(6)上述精制過程中飽和碳酸鈉溶液的作用是溶解乙醇、除去(或反應(yīng))酸性物質(zhì)、降低酯的溶解度.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

5.實驗室中有一未知濃度的稀鹽酸,某學(xué)生用0.10mol•L-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進行測定鹽酸的濃度的實驗.該學(xué)生取20.00mL待測鹽酸放入錐形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示劑,用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定.滴定達到終點的標(biāo)志是最后一滴NaOH溶液加入,溶液由無色恰好變成淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色;在上述實驗中,下列操作(其他操作正確)會造成測定結(jié)果偏高的有DE(填字母序號).
A.滴定終點讀數(shù)時俯視        B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待測鹽酸潤洗
C.錐形瓶水洗后未干燥        D.稱量NaOH固體中混有Na2CO3固體
E.堿式滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后消失.

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同步練習(xí)冊答案