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追踪科学家的足迹
材料1:纯碱的产量是衡量一个国家化学工业发展水平的重要指标.下面是实验室摸拟侯氏制碱法生产原理的主要过程:
(1)20℃时,向浓氨水中通入足量的二氧化碳得到NH4HCO3饱和溶液;
②向NH4HCO3饱和溶液中加入食盐细粒,并不断搅拌,直到NaHCO3结晶析出完毕;
③将析出的晶体过滤,得到晶体和滤液,洗涤晶体,然后将晶体放在试管中充分加热,得到Na2CO3
④向③的滤液中加入食盐细粒,析出NH4CI晶体,过滤,得到NH4CI.
材料2:四种盐在不同温度下的溶解度表.
温度

溶解度
10℃20℃30℃40℃50℃
NaCl35.836.036.336.637.0
NH4HCO315.821.027.0------------
NaHCO38.19.611.112.7----
NH4Cl33.337.241.445.850.4
试回答下列问题:
(1)在实验室中,你选择的制备C02反应的化学方程式为______.在工业生产中,要获得生产纯碱的原料CO2你认为最经济实用的方法是以______为原料,该反应的化学方程式为______ CaO+CO2
【答案】分析:(1)根据实验室制二氧化碳的原理回答前一空;根据工业生产要求经济实用,判断原料并书写反应方程式.
(2)A、根据生产过程的步骤④判断.
B、根据氯化铵的组成判断.
C、根据碳酸氢钠分解制纯碱的条件判断.
(3)根据氯离子的检验方法回答.
(4)根据碳酸氢钠和氯化钠的电离回答前一空;根据碳酸氢钠是在溶液饱和后析出,溶液中的溶质为氯化铵和碳酸氢钠回答第二空;根据复分解反应类型书写最后的方程式.
(5)根据方程式NH4HCO3+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓和有关数计算出溶液中两种产物的质量,再根据其溶解度判断是否能析出.
解答:解:(1)实验室制二氧化碳要求纯度高,便于收集,一般用石灰石或大理石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应,生成氯化钙、水、二氧化碳,方程式为:CaC03+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;工业生产中需二氧化碳对纯度要求不高,但要考虑成本和是否能大量生产,所以用高温煅烧石灰石的方法,方程式为:CaCO3CaO+CO2↑.
(2)A、生产过程步骤④得到的氯化钠溶液可作为步骤②制碳酸氢钠的原料循环使用,所以正确.
B、副产品是氯化铵,其中含有氮元素,是一种氮肥,所以正确.
C、步骤③碳酸氢钠分解制纯碱时需要加热,所以错误.
(3)检验③中的白色粉末中是否含有氯化钠,实际上是检验氯离子的存在,方法为:取③中色粉末少许于试管中加入稀硝酸化,再滴入硝酸银溶液,若不产生生白色沉淀证明不含氯化钠,反之则含氯化钠.
(4)在NH4HCO3和NaCl的混合溶液中,前者是以NH4+、HCO3-形式存在的,后者是以Na+、C1-形式存在的,所以溶液中含有的离子是NH4+、HCO3-、Na+、C1-;在③中,碳酸氢钠析出,将析出的晶体过滤后,溶液中数量减少的离子是碳酸氢钠电离出来的,有HCO3-、Na+;由碳酸氢钠是饱和后才析出的,滤液中仍然存在部分碳酸氢钠,溶液中含有的离子有NH4+、HCO3-、Na+、C1-;②中碳酸氢钠析出,可看作是生成了沉淀,是碳酸氢铵和氯化钠发生了复分解反应,方程式为:NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓.
(5)解:设21gNH4HCO3完全转化能生成NaHCO3的质量为x,能生成NH4Cl的质量为y
NH4HCO3+NaCl═NH4Cl+NaHCO3
79            53.5   84
21g            y     x
X=22.3g
Y=14.2g
根据四种物质的溶解度,20℃时,1OOg水最多能溶解9.6gNaHCO3,37.2gNH4Cl.因为22.3>9.6g,所以有NaHC03析出.
理论上可析出NaHC03的质量:22.3g-9.6g=12.7g,因为14.2g<37.2g,NH4Cl没有达到饱和状态,所以不可能有NH4Cl析出.
故答案为:
(1)CaC03+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;石灰石;CaCO3CaO+CO2↑;
(2)AB;
(3)取③中色粉末少许于试管中加入稀硝酸化,再滴入硝酸银溶液,若不产生生白色沉淀证明不含氯化钠,反之则含氯化钠;
(4)NH4+、HCO3-、Na+、C1-;HCO3-、Na+;NH4+、HCO3-、Na+、Cl-;NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓;
(5)解:设21gNH4HCO3完全转化能生成NaHCO3的质量为x,能生成NH4Cl的质量为y
NH4HCO3+NaCl═NH4Cl+NaHCO3
79            53.5   84
21g            y     x
X=22.3g
Y=14.2g
根据四种物质的溶解度,20℃时,1OOg水最多能溶解9.6gNaHCO3,37.2gNH4Cl.因为22.3>9.6g,所以有NaHC03析出.
理论上可析出NaHC03的质量:22.3g-9.6g=12.7g,因为14.2g<37.2g,NH4Cl没有达到饱和状态,所以不可能有NH4Cl析出.
点评:学来源于生产、生活,又服务于生产、生活,氨碱工业是初中化学重要的应用之一,是考查重点,常涉及化学方程式的书写,二氧化碳和氨气通入的顺序及原因,反应时析出碳酸氢钠的原因与物质溶解度的关系等重点内容.
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相关习题

科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

追踪科学家的足迹
材料1:纯碱的产量是衡量一个国家化学工业发展水平的重要指标.下面是实验室摸拟侯氏制碱法生产原理的主要过程:
(1)20℃时,向浓氨水中通入足量的二氧化碳得到NH4HCO3饱和溶液;
②向NH4HCO3饱和溶液中加入食盐细粒,并不断搅拌,直到NaHCO3结晶析出完毕;
③将析出的晶体过滤,得到晶体和滤液,洗涤晶体,然后将晶体放在试管中充分加热,得到Na2CO3
④向③的滤液中加入食盐细粒,析出NH4Cl晶体,过滤,得到NH4Cl.
材料2:四种盐在不同温度下的溶解度表.
温度

溶解度
10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃
NaCl 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0
NH4HCO3 15.8 21.0 27.0 ------ ------
NaHCO3 8.1 9.6 11.1 12.7 ----
NH4Cl 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4
试回答下列问题:
(1)在实验室中,你选择的制备C02反应的化学方程式为
 
.在工业生产中,要获得生产纯碱的原料CO2你认为最经济实用的方法是以
 
为原料,该反应的化学方程式为
 

(2)有人认为侯氏制碱法有以下优点,你认为其中正确的是
 

A.生产过程中部分反应产物可作为原料循环使用
B.副产品是一种氮肥
C.反应都不需要加热,可节约能源
(3)检验③中的白色粉末中是否含有氯化钠的方法是
 

(4)在②中,随着食盐的逐渐加入,溶液变成了NH4HCO3和NaCl的混合溶液,析出晶体之前,混合溶液中存在的离子有(用离子符号表示,下同.)
 
.在③中,将析出的晶体过滤后,溶液中数量减少的离子有
 
;滤液中仍然存在的离子有
 
.②中反应的化学方程式为
 

(5)在20℃时,向含NH4HC03 21g的饱和溶液中加入足量食盆.试通过计算说明,随着食盐的逐渐加入,为什么会有NaHC03晶体析出,而没有NH4CI晶休析出?理论上能析出多少克NaHCO3?(友情提示:本小题没有计算过程不得分.可能用到的相对分子质量:NH4HC03:79; NaCl:58.5; NaHC03:84,NH4CI:53.5).

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材料1:纯碱的产量是衡量一个国家化学工业发展水平的重要指标.下面是实验室摸拟侯氏制碱法生产原理的主要过程:
(1)20℃时,向浓氨水中通入足量的二氧化碳得到NH4HCO3饱和溶液;
②向NH4HCO3饱和溶液中加入食盐细粒,并不断搅拌,直到NaHCO3结晶析出完毕;
③将析出的晶体过滤,得到晶体和滤液,洗涤晶体,然后将晶体放在试管中充分加热,得到Na2CO3
④向③的滤液中加入食盐细粒,析出NH4CI晶体,过滤,得到NH4CI.
材料2:四种盐在不同温度下的溶解度表.
温度

溶解度
10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃
NaCl 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0
NH4HCO3 15.8 21.0 27.0 ------ ------
NaHCO3 8.1 9.6 11.1 12.7 ----
NH4Cl 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4
试回答下列问题:
(1)在实验室中,你选择的制备C02反应的化学方程式为
 
.在工业生产中,要获得生产纯碱的原料CO2你认为最经济实用的方法是以
 
为原料,该反应的化学方程式为
 

(2)有人认为侯氏制碱法有以下优点,你认为其中正确的是
 

A.生产过程中部分反应产物可作为原料循环使用
B.副产品是一种氮肥
C.反应都不需要加热,可节约能源
(3)检验③中的白色粉末中是否含有氯化钠的方法是
 

(4)在②中,随着食盐的逐渐加入,溶液变成了NH4HCO3和NaCl的混合溶液,析出晶体之前,混合溶液中存在的离子有(用离子符号表示,下同.)
 
.在③中,将析出的晶体过滤后,溶液中数量减少的离子有
 
;滤液中仍然存在的离子有
 
.②中反应的化学方程式为
 

(5)在20℃时,向含NH4HC0321g的饱和溶液中加入足量食盆.试通过计算说明,随着食盐的逐渐加入,为什么会有NaHC03晶体析出,而没有NH4Cl.

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

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材料1:纯碱的产量是衡量一个国家化学工业发展水平的重要指标.下面是实验室摸拟侯氏制碱法生产原理的主要过程:
(1)20℃时,向浓氨水中通入足量的二氧化碳得到NH4HCO3饱和溶液;
②向NH4HCO3饱和溶液中加入食盐细粒,并不断搅拌,直到NaHCO3结晶析出完毕;
③将析出的晶体过滤,得到晶体和滤液,洗涤晶体,然后将晶体放在试管中充分加热,得到Na2CO3
④向③的滤液中加入食盐细粒,析出NH4CI晶体,过滤,得到NH4CI.
材料2:四种盐在不同温度下的溶解度表.
温度

溶解度
10℃20℃30℃40℃50℃
NaCl35.836.036.336.637.0
NH4HCO315.821.027.0------------
NaHCO38.19.611.112.7----
NH4Cl33.337.241.445.850.4
试回答下列问题:
(1)在实验室中,你选择的制备C02反应的化学方程式为______.在工业生产中,要获得生产纯碱的原料CO2你认为最经济实用的方法是以______为原料,该反应的化学方程式为______.
(2)有人认为侯氏制碱法有以下优点,你认为其中正确的是______.
A.生产过程中部分反应产物可作为原料循环使用
B.副产品是一种氮肥
C.反应都不需要加热,可节约能源
(3)检验③中的白色粉末中是否含有氯化钠的方法是______.
(4)在②中,随着食盐的逐渐加入,溶液变成了NH4HCO3和NaCl的混合溶液,析出晶体之前,混合溶液中存在的离子有(用离子符号表示,下同.)______.在③中,将析出的晶体过滤后,溶液中数量减少的离子有______;滤液中仍然存在的离子有______.②中反应的化学方程式为______.
(5)在20℃时,向含NH4HC0321g的饱和溶液中加入足量食盆.试通过计算说明,随着食盐的逐渐加入,为什么会有NaHC03晶体析出,而没有NH4Cl.

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科目:初中化学 来源:不详 题型:问答题

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材料1:纯碱的产量是衡量一个国家化学工业发展水平的重要指标.下面是实验室摸拟侯氏制碱法生产原理的主要过程:
(1)20℃时,向浓氨水中通入足量的二氧化碳得到NH4HCO3饱和溶液;
②向NH4HCO3饱和溶液中加入食盐细粒,并不断搅拌,直到NaHCO3结晶析出完毕;
③将析出的晶体过滤,得到晶体和滤液,洗涤晶体,然后将晶体放在试管中充分加热,得到Na2CO3
④向③的滤液中加入食盐细粒,析出NH4CI晶体,过滤,得到NH4CI.
材料2:四种盐在不同温度下的溶解度表.
温度

溶解度
10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃
NaCl 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0
NH4HCO3 15.8 21.0 27.0 ------ ------
NaHCO3 8.1 9.6 11.1 12.7 ----
NH4Cl 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4
试回答下列问题:
(1)在实验室中,你选择的制备C02反应的化学方程式为______.在工业生产中,要获得生产纯碱的原料CO2你认为最经济实用的方法是以______为原料,该反应的化学方程式为______.
(2)有人认为侯氏制碱法有以下优点,你认为其中正确的是______.
A.生产过程中部分反应产物可作为原料循环使用
B.副产品是一种氮肥
C.反应都不需要加热,可节约能源
(3)检验③中的白色粉末中是否含有氯化钠的方法是______.
(4)在②中,随着食盐的逐渐加入,溶液变成了NH4HCO3和NaCl的混合溶液,析出晶体之前,混合溶液中存在的离子有(用离子符号表示,下同.)______.在③中,将析出的晶体过滤后,溶液中数量减少的离子有______;滤液中仍然存在的离子有______.②中反应的化学方程式为______.
(5)在20℃时,向含NH4HC0321g的饱和溶液中加入足量食盆.试通过计算说明,随着食盐的逐渐加入,为什么会有NaHC03晶体析出,而没有NH4Cl.

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科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

追踪科学家的足迹  

材料1:纯碱的产量是衡量一个国家化学工业发展水平的重要指标。下面是实验室摸拟侯氏制碱法生产原理的主要过程:

(1)20℃时,向浓氨水中通入足量的二氧化碳得到NH4HCO3饱和溶液;

②向NH4HCO3饱和溶液中加入食盐细粒,并不断搅拌,直到NaHCO3结晶析出完毕;

③将析出的晶体过滤,得到晶体和滤液,洗涤晶体,然后将晶体放在试管中充分加热,得到Na2CO3;

④向③的滤液中加入食盐细粒,析出NH4CI晶体,过滤,得到NH4CI。

材料2:四种盐在不同温度下的溶解度表。

        温度

盐   溶解度

10℃

20℃

30℃

40℃

50℃

NaCl

35.8

36.0

36.3

36.6

37.0

NH4HCO3

15.8

21.0

27.0

   ------

------

NaHCO3

8.1

9.6

11.1

12.7

 ----

NH4CI

33.3

37.2

41.4

45.8

50.4

试回答下列问题:

(1)在实验室中,你选择的制备C02反应的化学方程式为                            。在工业生产中,要获得生产纯碱的原料CO2 你认为最经济实用的方法是以        为原料,该反应的化学方程式为                           

(2)有人认为侯氏制碱法有以下优点,你认为其中正确的是       

 A.生产过程中部分反应产物可作为原料循环使用

 B.副产品是一种氮肥       

 C.反应都不需要加热,可节约能源

(3)检验③中的白色粉末中是否含有氯化钠的方法是                             

(4)在②中,随着食盐的逐渐加入,溶液变成了NH4HCO3和NaCl的混合溶液,析出晶体之前,混合溶液中存在的离子有(用离子符号表示,下同。)                   。在③中,将析出的晶体过滤后,溶液中数量减少的离子有                   ;滤液中仍然存在的离子有                   。②中反应的化学方程式为                           

(5)在20 ℃时,向含NH4HC03 21 g的饱和溶液中加入足量食盆。试通过计算说明,随着食盐的逐渐加入,为什么会有NaHC03晶体析出,而没有NH4CI晶休析出?理论上能析出多少克NaHCO3?(友情提示:本小题没有计算过程不得分.可能用到的相对分子质量:NH4HC03: 79; NaCl: 58.5; NaHC03: 84-, NH4CI: 53.5)。

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