【题目】碳酸钠广泛用于造纸、纺织、玻璃、洗涤剂、肥皂、制革等工业,是一种重要的化工原料。吕布兰、索尔维和侯德榜为碳酸钠的工业化生产作出了巨大贡献。
I、吕布兰法
1789年,法国医生吕布兰 (N.Leblanc,1742﹣1806)以食盐、浓硫酸、木炭和石灰石为原料,开创了规模化工业制取碳酸钠的先河,具体流程如图:
(1)碳酸钠俗称_____。
(2)在高温条件下,②中发生两步反应,其中一步是Na2SO4和木炭生成Na2S和CO,该反应的化学方程式为 ___________。
(3)③中“水浸”时通常需要搅拌,其目的是________。
(4)不断有科学家对吕布兰法进行改进,是因为此法有明显不足,请写出一条不足之处______。
Ⅱ、索尔维法
1892年,比利时工程师索尔维发明氨碱法制碳酸钠,又称索尔维法。原理如下:
NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
某兴趣小组采用下列装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠,进而制得碳酸钠。
实验操作如下:
①关闭K1,打开K2通入NH3,调节气流速率,待其稳定后,打开K1通入CO2;
②待三颈烧瓶内出现较多固体时,关闭K2停止通NH3,一段时间后,关闭K1停止通CO2;
③将三颈烧瓶内的反应混合物过滤、洗涤、低温干燥,并将所得固体置于敞口容器中加热,记录剩余固体质量。
加热时间/min | t0 | t1 | t2 | t3 | t4 | t5 |
剩余固体质量/g | 未记录 | 15.3 | 13.7 | 11.9 | 10.6 | 10.6 |
请回答下列问题:
(5)饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl,反应的化学方程式为_____;
(6)三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是_____
(7)①根据实验记录,计算t2时 NaHCO3固体的分解率 (已分解的 NaHCO3质量与加热前原NaHCO3质量的比值),请写出计算过程_________。
②若加热前NaHCO3固体中还存在少量NaCl,上述计算结果将_____ (填“偏大”、“偏小或“无影响”)。
(8)制碱技术在很长一段时间内把持在英、法等西方国家手中,我国化学工程专家侯德榜先生独立摸索出索尔维法并公布与众,又于1943年创造性地将制碱与制氨两种工艺联合起来,基本消除废弃物的排放,同时生产出碳酸钠和氯化铵两种产品,这就是著名的侯氏制碱法。下列认识或理解正确的是_____
①科学认识是在曲折的、艰辛的积累过程中不断进步的;
②“科技兴邦、实业救国”是侯德榜先生回国研究的巨大动力;
③侯氏制碱法大大提高了原料的利用率,它符合当今“绿色化学”的理念。
【答案】纯碱或苏打 Na2SO4+4CNa2S+4CO 加速碳酸钠的溶解 污染环境 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 平衡气压; t2时 NaHCO3固体的分解率为50% 偏小 ①②③
【解析】
I、(1)根据碳酸钠的俗称,进行分析解答;
(2)根据题意,在高温条件下,Na2SO4和木炭生成Na2S和CO,进行分析解答;
(3)根据“水浸”时搅拌的作用,进行分析解答;
(4)根据吕布兰法生产纯碱的过程中有一氧化碳、氯化氢气体等生成,进行分析解答;
Ⅱ、(5)根据氯化氢能与碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳,进行分析解答;
(6)根据长颈漏斗与外界空气相通进行分析解答;
(7)根据2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,最终剩余固体为碳酸钠,由最终剩余固体质量,进行分析解答;
(8)根据制碱技术发展的历史,进行分析解答。
I、(1)碳酸钠俗称纯碱或苏打;
(2)在高温条件下,Na2SO4和木炭生成Na2S和CO,该反应的化学方程式为Na2SO4+4CNa2S+4CO;
(3)“水浸”时通常需要搅拌,能加快溶解速率,故其目的是加速碳酸钠的溶解;
(4)吕布兰法生产纯碱的过程中有一氧化碳、氯化氢气体等生成,会污染环境;
Ⅱ、(5)氯化氢能与碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
(6)长颈漏斗与外界空气相同,三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是平衡气压;
(7)设原混合物中碳酸氢钠的质量为x。
x=16.8g
完全反应时剩余固体减少16.8g﹣10.6g=6.2g。
t2时固体的质量减少了16.8g﹣13.7g=3.1g。
t2时固体的质量减少的质量为完全反应时的一半,则t2时NaHCO3固体的分解率为50%。
若加热前 NaHCO3固体中还存在少量NaCl,则剩余固体的质量偏大,则上述计算结果将偏小;
(8)由题意制碱技术在很长一段时间内把持在英、法等西方国家手中,我国化学工程专家侯德榜先生独立摸索出索尔维法并公布与众,又于1943年创造性地将制碱与制氨两种工艺联合起来,基本消除废弃物的排放,同时生产出碳酸钠和氯化铵两种产品,这就是著名的侯氏制碱法,可知①科学认识是在曲折的、艰辛的积累过程中不断进步的;②“科技兴邦、实业救国”是侯德榜先生回国研究的巨大动力;③绿色化学,要求提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”,侯氏制碱法创造性地将制碱与制氨两种工艺联合起来,基本消除废弃物的排放,符合当今“绿色化学”的理念。故选①②③。
科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】现有下列药品和常用的实验装置,请回答有关问题.
(1)写出图中标有字母的仪器名称:a_____.
(2)根据所提供的药品,若要制取氧气,应选用的发生装置是_____(填“代码”,下同);在加入药品之前,首先应_____;该反应的化学方程式为_____;要收集一瓶比较纯净的氧气,可选用的收集装置是_____.
(3)若制取氢气,还缺少的药品是_____,可选用的收集装置是_____;该反应的化学方程式为_____.点燃氢气前应首先_____;实验过程中,如果集气瓶中没有收集到氢气,原因可能是(写一条)_____.
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】某化学兴趣小组的同学欲在常温、常压下,用一定质量的镁与足量的稀硫酸反应,测定镁的相对原子质量。利用如图所示的装置(盛放镁条的隔板有小孔,图中固定装置已略去)进行实验,充分反应后,测得生成氢气的体积为 V.已知本实验条件下,氢气的密度为ρ。
关于该实验,有如下说法:①连接仪器后,要先检查装置的气密性;②打开分液漏斗的活塞,可观察到乙中稀硫酸进入装置丙中;③装置中的空气对实验结果无影响;④当丙中无气泡产生,冷却至室温后读取量筒戊中水的积,即为反应生成氢气的体积;⑤利用该实验原理,还可以测定铜的相对原子质量。其中正确说法是( )
A. ①②③④B. ①②④C. ①④⑤D. ②③⑤
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后,某同学想:氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化剂作用呢?于是进行以下探究。
(猜想)Ⅰ、氧化铜不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ、氧化铜参与反应产生氧气,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ、氧化铜是反应的催化剂,反应前后__________。
(实验)用天平称量0.2g氧化铜(CuO),取5mL5%过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:
(1)填写下表:
步骤③现象 | 步骤⑥结果 | 步骤⑦现象 | 结论 |
_____, 带火星的木条复燃。 | __________ | 溶液中有气泡放出,_________ | 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立;猜想Ⅲ成立。 |
(2)步骤①的目的是_______
(3)过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的符号表达式为_______
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】某金属冶炼厂的工业废渣中含有泥沙和某些单质,其中单质含有铜、锌和少部 分硫.现欲回收铜和锌,并对硫进行处理,主要流程如图所示:
(1)在废气 A 中,一定含有的有害气体是_______(填化学式),如果该气体泄漏到大气中 会导致的后果是造成______________
(2)操作①的操作名称是_______,溶液 D 中含有的溶质是_______________ (填化学式).
(3)写出加入过量稀硫酸后发生的化学方程式(写出其中之一即可)______________
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】甲、乙、丙三种物质的溶解度曲线如图所示(不含结晶水),请回答:
(1)t2℃时,将30g甲固体加入到50g水中,充分搅拌后的所得溶液是_____(填“饱和”“不饱和”)。
(2)若甲中含有少量乙,应用________法提纯甲。
(3)等质量的甲、乙、丙三种饱和溶液从t2℃降温至0℃后,溶液的质量分数由大到小的顺序是 _________。
(4)若使甲溶液的状态从a点转化为b点,可采取的措施是 ______________。
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】小强和小明两位同学在实验室用下列装置制取几种气体.
(1)写出图中有标号仪器的名称:a是_____;b._____;
(2)小强想用高锰酸钾制取一瓶氧气的发生装置是_____(填装置序号),而小明认为该装置有一个小问题,请你帮助他:_____;实验室中也可用另外一种固体物质制取氧气,请写出化学方程式:_____;
(3)在装入药品前,应先进行的一项操作是:_____;
(4)小明要制取少量CO2,其反应原理是_____(用化学方程式表示),他收集该气体的收集装置是(填装置序号)_____,选用该装置的理由是_____.
(5)C装置中a的作用是便于_____.为了防止生成的气体从仪器a中逸出,必须使a仪器_____.
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】如图为A、B、C三种固体物质(不含结晶水)的溶解度曲线。下列说法错误的是( )
A. t1℃时,三种物质中B的溶解度最大
B. t2℃时,取三种物质各a g分别放入100g水中充分溶解,只有C物质能形成饱和溶液
C. 将三种物质的饱和溶液分别由t2℃降温到t1℃,A溶液中析出的晶体质量最大
D. 可用升高温度的方法使接近饱和的B溶液变为饱和溶液
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科目:初中化学 来源: 题型:
【题目】高铁建设需要消耗大量的铝、铁等金属。
(1)工业上常用电解氧化铝的方法炼金属铝,该反应属于___ (填字母序号)。
A 化合反应 B 分解反应 C 置换反应
(2)利用CO气体模拟炼铁。写出反应原理___,其中澄清石灰水是验证其中的种生成物,写出其反应的化学方程式___。
(3)探究实验:分别用不同量的锌加入到一定量的Mg (NO3)2、Cu (NO3)2、AgNO3混合溶液中,充分反应后过滤。以下是不同情况下对固体或和滤液成分的探究。
若向所得固体上滴盐酸有气泡产生,则该固体含有的金属为____。
猜想:滤液中溶质为Mg (NO3)2、Zn (NO3)2、AgNO3,请分析该猜想是否合理。原因是什么?__。
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