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【题目】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NH3CO2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:_____;后分离出NaHCO3,加热制得纯碱.

生产流程:

相关资料:

1NH4Cl 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_____.反应中发生了两个反应,写出其中一个化学方程式:_____,反应加适量的盐酸,适量是指_____

2)检验挥发性气体C的方法_____

3)上述生产流程中可循环使用的是_____(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_____(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:

1m_____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_____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

【答案】NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3+NH4Cl 过滤 NaOH+HClNaCl+H2O 滴到无气泡放出为止 将气体通入澄清石灰水中,观察是否变浑浊 AB NaCl 8 10.1% 优等

【解析】

根据纯碱的制取以及有关的物质的性质进行分析。过滤是分离不溶性固体和液体的方法,氢氧化钠和碳酸钠都能与盐酸发生化学反应,盐酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳气体;二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊;组成确定:根据表格提供的数据分析得出m的值,通过计算碳酸钠的含量,确定其等级。

[产品原理]将NH3CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3晶体和NH4Cl溶液,该反应是氯化钠、氨气、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠和氯化铵,故填:NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3+NH4Cl

[问题讨论](1)操作Ⅰ、Ⅱ中,都是得到了固体和液体,属于过滤法分离混合物,溶液中的氢氧化钠和碳酸钠都能与盐酸反应,碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳气体,滴入的盐酸当无气泡冒出时为止,故填:过滤,NaOH+HClNaCl+H2ONa2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑,滴到无气泡放出为止;

2)碳酸氢钠受热分解生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故检验二氧化碳使用的是石灰水,故填:将气体通入澄清石灰水中,观察是否变浑浊;

3A、得到的挥发性气体C是二氧化碳,可以循环利用;

B、得到的溶液D中含有氯化钠,可以循环利用;

C、氢氧化镁不能循环利用;

D、氯化铵是反应的副产物,不能循环利用;故填:AB

[组成确定]:得到的产物与酸化的硝酸银溶液反应产生了白色沉淀,则可以推出样品中含有氯化钠,故填:NaCl

[含量测定](1)根据表格可以看出,实验一中10g氯化钙溶液生成沉淀的质量是4g,实验三中30g氯化钙溶液生成沉淀的质量是10g,表明实验二中的氯化钙溶液全部参加反应且生成沉淀的质量是8g,故填:8

2)解:设参加反应的Na2CO3的质量为x,生成的氯化钠的质量为y

解得:x10.6g y11.7g

氯化钠的质量分数为:10.1%

答:氯化钠的质量分数为10.1%

[总结反思]碳酸钠的含量为:95%,故该纯碱样品为优等,故填:优等。

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2)某同学收集到一杯有臭味的混浊污水,先用滤纸进行过滤,过滤时所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____,过滤后发现水虽然变清,但是依然有臭味,能够除去臭味的方法是_____

3)该同学为了探究水的组成,做了水的电解实验,如图所示。写出该反应的文字表达式:_____,实验开始后发现两极都有_____冒出,试管1中的气体是_____;试管2中的气体能_____,是_____

4)此实验能够证明水是由_____组成的。

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1)用过氧化氢和二氧化锰反应的化学方程式为:__________________________

2)同学们发现反应时有白雾产生,用如下两个装置来找原因,其目的是:___________

同时又展开了下列思考与探究:

3)催化剂MnO2的用量对反应速率是否有影响呢?

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实验次序

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

MnO2粉末用量(克)

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

所用时间(秒)

17

8

6

3

2

2

2

2

2

2

请根据表中数据回答,MnO2粉末的用量对反应速率的影响是___________

4H2O2溶液的溶质质量分数对反应速率是否有影响呢?小组同学又做了一组实验:

每次均取5mL30%H2O2溶液,然后稀释成不同溶质质量分数的溶液进行实验。记录数据如下:(实验均在20℃室温下进行,其它实验条件均相同)

实验次序

1

2

3

4

5

6

7

8

H2O2溶液溶质质量分数

1%

3%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

MnO2粉末用量(克)

0.2

0.2

0.2

0.2

0.2

0.2

0.2

0.2

收集到540mL气体时所用时间(秒)

660

220

205

80

25

9

4

3

分析表中数据可得出的结论是___________

3)实验反思:MnO2颗粒的大小对反应速率是否有影响?请设计实验证明(语言叙述,不用画装置图)___________

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