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某校化学兴趣小组参观制碱厂后,获得以下信息并对相关问题进行研究.
【产品与原理】
该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品--纯碱(Na2CO3)和化肥NH4Cl.
生产原理是:将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物,反应为:NaCl(饱和)+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;分离出NaHCO3,加热制得纯碱.
【生产流程】

【相关资料】
(1)NH4Cl
  △  
.
 
NH3↑+HCl↑
(2)已知20℃时有关物质的溶解度如下(气体指1体积水中能溶解的气体体积)
物质 NaCl NaHCO3 NH4Cl NH3 CO2
溶解度 36.0g[ 9.6g 37.2g 710 0.9
【问题讨论】
(1)操作Ⅰ、Ⅱ的名称为
过滤
过滤

(2)反应①中发生了两个反应,写出其中的一个化学方程式:
HCl+NaOH=NaCl+H2O或Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
HCl+NaOH=NaCl+H2O或Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O

(3)反应③中得到纯碱的化学方程式为:
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O

【组成确定】
(1)称取一定质量的纯碱样品,经多次充分加热后,再称重,质量无变化;
(2)另取少量纯碱样品加入适量水,样品完全溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀.由上述实验可确定纯碱样品含有杂质
NaCl
NaCl
(写化学式).
【总结反思】
某同学认为,若对上述纯碱含量进行测定,使用BaCl2溶液比CaCl2溶液科学,测定误差会小,其理由是
同样质量的样品反应得到的BaCO3质量大于CaCO3,质量越大称量的误差越小
同样质量的样品反应得到的BaCO3质量大于CaCO3,质量越大称量的误差越小
分析:【问题讨论】
(1)欲使悬浊液变为溶液,可过滤掉其中的不溶物;
(2)根据盐的溶解性可知,在第一次反应后溶液中只剩NaCl、Na2CO3、NaOH,所以在加入盐酸后Na2CO3、NaOH可与盐酸反应生成NaCl等;
(3)纯碱就是碳酸钠,所以其化学式就是Na2CO3
【组成确定】
(2)欲知纯碱样品含有的杂质,可用反向思维方法,先确定白色沉淀,再推断杂质是什么;
【总结反思】
 等质量的碳酸钠与氯化钡反应产生的碳酸钡沉淀质量大,称量时的(相对)误差小.
解答:解:【问题讨论】:
(1)欲使悬浊液变为溶液,可过滤掉其中的不溶物,故操作Ⅰ、Ⅱ的操作的名称为过滤;
(2)由图可知,反应①中与盐酸反应的物质有NaOH和Na2CO3,故反应方程式为:NaOH+HCl═NaCl+H2O或Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(3)由图可知,晶体A为2NaHCO3,所以反应③中得到纯碱的化学方程式为:2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+H2O+CO2↑;
【组成确定】:
(2)由题意可知,滴加AgNO3溶液,有白色沉淀,此沉淀即AgCl,所以反应物中一定有Cl根离子,由题意可知,向该溶液中加入过量稀HNO3反应物,并且样品完全溶于水,由此可以推断纯碱样品含有杂质NaCl;
【总结反思】同样质量的样品反应得到的BaCO3质量大于CaCO3,质量越大称量的误差越小.
故答案为:
【问题讨论】(1)过滤;
(2)HCl+NaOH=NaCl+H2O 或 Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O;
(3)2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O;
【组成确定】NaCl;
【总结反思】同样质量的样品反应得到的BaCO3质量大于CaCO3,质量越大称量的误差越小.
点评:本题主要测试学生对实验操作过程的掌握和分析能力,学生必须有牢固的知识,才能顺利解答.
练习册系列答案
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科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

某校化学兴趣小组参观制碱厂后,获得以下信息并对相关问题进行研究.
查阅资料:
<资料1>该厂采用“侯氏制碱法”生产的化工产品为纯碱和氯化铵.
<资料2>生产原料粗盐中含有少量可溶性杂质(MgCl2和CaCl2)及不溶性杂质.
<资料3>部分生产流程如下图所示精英家教网
氯化铵分解的化学方程式是NH4Cl═NH3↑+HCl↑
<资料4>生产原理:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,分离的晶体A,使其充分受热即可分解制得纯碱及两种常见的氧化物,此反应的化学方程式为
 

问题讨论:
(1)溶液A中的溶质为
 
,操作Ⅱ的名称为
 

(2)上述流程中氢氧化钠溶液的作用是
 
,碳酸钠溶液的作用是
 

(3)上述生产流程中可循环使用的是
 
(填序号).
A.CO2        B.NH3        C.HCl        D.NaOH      E.Na2CO3
(4)上述反应(1)中发生了两个化学反应,写出反应的化学方程式:
 
 

组成确定:
(1)称取一定质量的纯碱样品,经多次充分加热后,再称重,质量无变化;
(2)另取少量纯碱样品加入适量水,样品完全溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀.
由上述实验可确定纯碱样品含有杂质
 
(写化学式).
含量测定:
同学们为了测定该纯碱样品的纯度(假定只含一种上述杂质),设计了如下实验.
甲组:取12,0g纯碱样品,向其中加入过量的盐酸,直至样品中无气泡冒出.将反应后所得溶液精英家教网小心蒸发,并将所得物质干燥、冷却至室温后称得固体质量为13.1g.样品中碳酸钠的质量分数为
 
(必须要有写出计算过程,请在下方写出)
乙组:取12,0g纯碱样品,利用右图所示装置,测出反应后装置C增重了4.1g(所加试剂均足量).
实验结束后,发现乙组测定的质量分数偏小,其原因是
 

丙组:取12.0克的纯碱样品,完全溶于水,向其中加入过量的氯化钙溶液,待完全沉淀后过滤、洗涤、烘干称量固体质量,从而计算碳酸钠的质量分数.组内同学提出意见,认为如果将氯化钙溶液换成氯化钡溶液则更好,老师认为有道理,原因是
 

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科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

某校化学兴趣小组参观制碱厂后,获得以下信息并对相关问题进行研究.
产品原理:该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品--纯碱(Na2CO3)和化肥NH4Cl.
生产原理是:将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3晶体和NH4Cl溶液,反应的化学方程式为:
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
;后分离出NaHCO3,加热制得纯碱.
生产流程:

相关资料:
(1)NH4Cl 
  △  
.
 
 NH3↑+HCl↑
(2)已知20℃时有关物质的溶解度如下(气体指1体积水中能溶解的气体体积)
物质 NaCl NaHCO3 NH4Cl NH3 CO2
溶解度 36.0g 9.6g 37.2g 710 0.9
问题讨论:
(1)操作Ⅰ、Ⅱ中,相同操作的名称为
过滤
过滤
.反应①中发生了两个反应,写出其中一个化学方程式:
NaOH+HCl═NaCl+H2O或Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
NaOH+HCl═NaCl+H2O或Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
,反应①加适量的盐酸,适量是指
滴到无气泡放出为止
滴到无气泡放出为止

(2)检验挥发性气体C的方法
将气体通入澄清石灰水中,观察是否变浑浊
将气体通入澄清石灰水中,观察是否变浑浊

(3)上述生产流程中可循环使用的是
AB
AB
(填序号).
A.挥发性气体C;  B.溶液D; C.氢氧化镁;D.化肥NH4Cl
组成确定:
(1)称取一定质量的纯碱样品,经多次充分加热后,再称重,质量无变化;
(2)另取少量纯碱样品加入适量水,样品完全溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀.由上述实验可确定纯碱样品含有杂质
NaCl
NaCl
(写化学式).
含量测定:
实验一 实验二 实验三 实验四
固体混合物溶液质量 100g 100g 100g 100g
加入CaCl2溶液质量 10g 20g 30g 40g
生成的沉淀的质量 4g m 10g 10g
称取该纯碱样品44g固体混合物,加水配成400g溶液,平均分为四份,然后分别加入一定质量分数的CaCl2溶液,实验数据见表:
请分析表中数据回答并计算:
(1)m=
8
8
g;
(2)在实验三中,完全反应后所得溶液中溶质氯化钠的质量分数是多少?(要求写计算过程,结果保留0.1%)
总结反思:
请通过计算并结合下表判断此纯碱样品等级为
优等
优等
品,在上述纯碱含量测定中,将CaCl2溶液改为BaCl2溶液,测定误差会减小.
工业纯碱标准:(Na2CO3% )
优等品 一等品 合格品 次品
≥95 ≥80 ≥75 ≤40

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科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

(2012?丹徒区三模)某校化学兴趣小组参观制碱厂后,获得以下信息并对相关问题进行研究.
【查阅资料】
①该厂采用“侯氏制碱法”生产的化工产品为纯碱和氯化铵.
②生产原料粗盐中含有少量可溶性杂质(MgCl2和CaCl2)及不溶性杂质.
③生产原理:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,分离得晶体A,并使其充分受热,即可分解制得纯碱及两种常见的氧化物,此反应的化学方程式为
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O

④氯化铵分解的化学方程式是NH4Cl
  △  
.
 
 NH3↑+HCl↑.
⑤部分生产流程如下图所示:
【问题讨论】
(1)溶液A中的溶质有NaCl和
NaOH
NaOH
Na2CO3
Na2CO3
,操作Ⅱ的名称为
过滤
过滤

(2)上述流程中NaOH溶液的作用是除去粗盐中的
MgCl2
MgCl2

(3)写出加入Na2CO3溶液所发生反应的化学方程式
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl

(4)上述生产流程中可循环使用的是
ABC
ABC
(填序号).
A.CO2        B.NH3        C.HCl         D.NaOH
(5)根据上述信息,请你设计实验区分碳酸钠和碳酸氢钠:
实验步骤 实验现象 实验结论
取少量样品中的一种放入试管中,塞上带导管的单孔塞,导管另一端伸入澄清石灰水中.加热固体并观察现象.
取少量样品中的一种放入试管中,塞上带导管的单孔塞,导管另一端伸入澄清石灰水中.加热固体并观察现象.
产生无色气泡,澄清石灰水变浑浊
产生无色气泡,澄清石灰水变浑浊
该样品是NaHCO3否则是Na2CO3
该样品是NaHCO3否则是Na2CO3
【组成确定】
称取一定质量的纯碱样品,经多次充分加热后,再称重,质量无变化;
另取少量纯碱样品加入适量水,样品完全溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀.
(6)由上述实验可确定纯碱样品含有杂质
NaCl
NaCl
(写化学式).
【含量测定】
同学们为了测定该纯碱样品的纯度(假定只有(6)中的杂质),设计了如下实验:
(7)甲组实验:取10.0g纯碱样品,向其中加入过量的盐酸,直至样品中无气泡冒出.充分加热蒸发所得物质并干燥、冷却至室温后称量,所得固体质量为10.9g.计算样品中碳酸钠的质量分数为(写出计算过程,结果保留一位小数).
86.7%
86.7%

(8)乙组实验:取10.0g纯碱样品,利用右图所示装置,测出反应后装置C增重了3.5g(所加试剂均足量).实验结束后,发现乙组测定的碳酸钠质量分数偏小,其原因是
生成的二氧化碳气体没有完全被C中的烧碱吸收
生成的二氧化碳气体没有完全被C中的烧碱吸收

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科目:初中化学 来源: 题型:

某校化学兴趣小组参观制碱厂后,获得以下信息并对相关问题进行研究.
【查阅资料】
①该厂采用“侯氏制碱法”生产的化工产品为纯碱和氯化铵.
②生产原料粗盐中含有少量可溶性杂质(MgCl2和CaCl2)及不溶性杂质.
③生产原理:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,分离得晶体A,并使其充分受热,即可分解制得纯碱及两种常见的氧化物.
④氯化铵分解的化学方程式是NH4Cl NH3↑+HCl↑.
⑤部分生产流程如图所示:
精英家教网
【问题讨论】
(1)溶液A中的溶质有NaCl和
 
 

(2)上述流程中NaOH溶液的作用是除去粗盐中的
 

(3)写出加入Na2CO3溶液所发生反应的化学方程式
 

(4)上述生产流程中可循环使用的是
 
(填序号).
A.CO2        B.NH3        C.HCl         D.NaOH.

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