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(11分)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】
⑴ NH4ClNH3↑+HCl↑
⑵ 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】:
⑴ 操作Ⅰ、Ⅱ的名称为             
⑵ 反应①中发生了两个反应,写出其中的一个化学方程式:
                                                              。
⑶ 反应③中得到纯碱的化学方程式为:                                   
⑷ 溶液B中的溶质有                                    (至少写出两种)。
⑸ 上述生产流程中可循环使用的是               (填序号)。
A.挥发性气体       B.溶液      C.氢氧化镁      D.化肥NH4Cl
【组成确定】
⑴ 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;
⑵ 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】
称取纯碱样品10.8g加入适量水,再加入过量CaCl2溶液,搅拌、过滤、洗涤、干燥后称得固体质量为10.0g,请通过计算并结合右表判断此纯碱样品等级为        品。计算过程:
【总结反思】
某同学认为,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,其理由是                                                  
问题讨论(1)过滤
(2)HCl + NaOH =" NaCl" + H2O 或 Na2CO3 + 2HCl =" 2NaCl" + CO2↑+ H2O
(3)2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2↑+H2O
(4) NH4Cl、 NaHCO3、NaCl 、NH4HCO3中任意2个
(5)AB ;组成测定:NaCl;
含量测定;计算含量为98.1% ,等级:合格;
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。
[问题讨论]:
(1)固体小颗粒悬浮于液体里形成的混合物叫悬浊液,欲使悬浊液变为溶液,可过滤掉其中的不溶物,故操作Ⅰ、Ⅱ,相同操作的名称为过滤;
(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NaHCO3,所以反应③中得到纯碱的化学方程式为:2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2↑+H2O;
(4)由图可知,溶液B中的溶质有NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3四种,故答案为其中的任意两种;
(5)挥发性气体C是二氧化碳,溶液D是可能含有NaCl等多种溶质的混合物,因为给出的信息不足无法判断其具体组成,但二氧化碳和氯化钠在上述生产流程中都可以循环使用
[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;(1分)
[含量测定]
解:设Na2CO3的质量为m
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl(1分)
106          100
m            10.0g
106:100=m:10.0g
解得:m=10.6g(1分)
10.6g /10.8g×100%≈98.1%,与工业纯碱标准对照,属于合格品;
【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
练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源:不详 题型:单选题

能证明“CaCO3并非绝对不溶于水”的实验事实是(   )
A.向少许CaCO3粉末加人NaOH溶液充分振荡.无明显现象
B.向少许CaCO3粉末加入过量稀盐酸充分振荡,粉末消失且有气泡产生
C.向2颗蚕豆粒般石灰石固体加人3mL.蒸馏水,滴人酚酞试液片刻内不变红
D.向少许CaCO3粉末加人3mL.蒸馏水充分振荡.滴入酚酞试液即变红

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科目:初中化学 来源:不详 题型:单选题

下列实验无法完成既定实验目的的是
A.探究呼出气体和空气中氧气含量的不同B.验证可燃物燃烧的条件
C.比较铜和黄铜的硬度D.探究铁生锈的条件

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

(7分)学习了CO2的有关知识之后,同学们查阅资料发现Mg能在CO2中燃烧:
2Mg + CO2=2MgO + C,所以镁着火不能用CO2来灭火。但没有找到有关钠能否与CO2反应的介绍。于是同学们展开钠着火能否用CO2来灭火的探究。
【提出猜想】钠能发生类似于CO2与镁的反应,可能的化学方程式为                    
【实验】将燃着的钠伸入装有CO2的集气瓶中,钠能在CO2中继续燃烧。
进一步【查阅资料】得知:
①Na2O是白色固体,能与CO2反应生成Na2CO3,与H2O反应生成NaOH。
②室温下部分酸碱盐的溶解性表(氯化钡溶液呈中性)
 
Ba2+
Ca2+
Na+
Cu2+
OH




CO32-




Cl-




 
基于以上资料,同学们认为钠在CO2中燃烧的产物应该与Mg在CO2中燃烧的产物情况有所不同,并对产物提出了以下几种猜想:
① Na2O、C       ②           、C     ③ NaOH、C      ④ Na2O、Na2CO3、C
通过理论分析,猜想                  (填序号)肯定是错误的。
【验证猜想】(最终猜想④是正确的)
步骤
实验操作
主要实验现象
结论(燃烧产物判断)
(1)
取少量产物于试管中,加适量水中,振荡,静止
 
燃烧产物中肯定有炭
(2)
取(1)所得少量上层清液,加入                         
 
 
(3)
 
 
 
 
在步骤(3)中也可以通过加入        试剂的方法进行检验(任写一种与(3)中所加不同种类的试剂)。
【结论】猜想④正确。金属钠着火不能用二氧化碳灭火。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:单选题

下列实验方案中不正确的是
A.通过蒸发,使盐酸浓度增大B.通过燃烧,区分羊毛纤维和棉花纤维
C.通过蒸馏,将硬水变成软水D.通过升温,将饱和食盐水变成不饱和

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

10分)某兴趣小组的同学对一包久置的生石灰(CaO)干燥剂产生了好奇,于是他们对这包干燥剂的成分展开了探究。
【提出问题】这包干燥剂是否变质,成分是什么?
【猜想假设】猜想一:全部是CaO;     猜想二:是CaO和Ca(OH)2的混合物;
猜想三:全部是Ca(OH)2; 猜想四:是Ca(OH)2和CaCO3的混合物。
【实验探究】
(1)取部分该干燥剂于试管中,加水后无放热现象,说明这包干燥剂中不含    
(2)继续向试管中滴加足量稀盐酸,有气泡出现,说明这包干燥剂中含有     
(3)为了进一步确定这包干燥剂中有无其他成分,小组同学设计了以下三种方案。另取部分干燥剂于烧杯中,加水并搅拌,静置后取上层澄清溶液于3支试管中。请你参与实验,并填写表中的空白:
 实验方案
方案一
方案二
方案三
实验操作



实验现象
澄清溶液变浑浊
溶液变   
               
写出方案一中发生的化学反应方程式               
【实验结论】通过以上实验探究,得出猜想             成立。
【拓展迁移】小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因,认识到实验室保存氧化钙应注意                            

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

碳酸氢钠是一种重要的盐类物质,在生活中用途广泛。小红同学设计实验对碳酸氢钠的性质进行了探究。请你参与她的探究活动。

【生活应用】请说出碳酸氢钠在日常生活中的一种用途:___________________。
【探究实验1】碳酸氢钠溶液的酸碱性。
【实验方案】取少量该固体加入试管中,加适量水溶解,再滴入几滴酚酞试液,振荡。现象:溶液变成浅红色。结论:__________________________。
【探究实验2】能与酸反应。
【实验方案】取少量该固体加入试管中,滴加稀盐酸。现象:__________________________。
反应的化学方程式为:_______________________________________。
【探究实验3】碳酸氢钠的热稳定性。
【实验方案】设计实验装置如右图,并进行实验。
现象:试管口有水珠出现,澄清石灰水变浑浊。充分加热后,试管中留下白色固体。
结论:碳酸氢钠受热有二氧化碳、水和白色固体生成。
请你帮小红设计实验,证明试管中留下的白色固体是Na2CO3,而不是NaOH。(所选试剂不能用酸)注意:若答以下两空奖励4分,但化学总分不超过60分。
步骤:________________________________________________;
现象:________________________________________________。
写出碳酸氢钠受热发生反应的化学方程式:________________________________。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

(8分)在学习盐的性质以后,某校化学兴趣小组的同学开展了测定Na2CO3和NaCl
的固体混合物中Na2CO3质量分数的探究实验。他们设计了如下方案:
【方案一】气体分析法。
(1)如下图1所示(铁夹夹持的仪器是注射器),把一定量的混合物与足量稀硫酸反
应后,测定产生CO2的体积,根据CO2的密度计算质量。实验前,向后拉注射器活塞,松开后,如果   ,则装置不漏气。

(2)有同学提出以图2代替图1中的收集装置,则所测CO2气体的体积       (填“偏
大”、“偏小”或“不变”),原因是       ,你的改进方案是       
(3)也有人用图3装置进行测定,根据盛碱石灰的干燥管质量的增重确定CO2的质量(碱石灰的成分是CaO和NaOH的混合物)。图3实验装置存在明显缺陷,缺陷之一是    __________
【方案二】沉淀分析法(如图4所示)。则:

(1)试剂A可以是       溶液(写一种),加入过量A是为了       
(2)把沉淀洗涤的目的是   

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

(4分)化学课外活动中,小红将稀盐酸加入盛有澄清石灰水的试管中,无明显现象;小强将稀盐酸加入盛有K2CO3溶液的试管中,有气体生成.反应结束后,两同学把废液倒入同一废液缸中,观察到废液缸中产生少量的气泡,最终有白色沉淀生成.请回答以下问题:
(1)废液缸中最终生成的白色沉淀是            
(2)通过分析废液缸中的现象,你认为小红实验后的废液中一定含有的溶质是          
(3)小强从废液缸中取出废液,过滤,对滤液进行实验探究.他认为滤液中除含有KCl外,还可能含有K2CO3,请你邦他完成下面的实验报告:
实验操作
实验现象
实验结论
取少量滤液于试管中,加入       
                 
废液中含K2CO3

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