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根据侯德榜制碱法原理,实验室制备纯碱(Na2CO3)的主要步骤是::将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30-35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质,经过处理后,转入蒸发皿中,灼烧2小时,得Na2CO3固体。

四种盐在不同温度下的溶解度(g)表

         温度   

溶解度

0℃

10℃

20℃

30℃

40℃

50℃

60℃

100℃

NaCl

35.7

35.8

36.0

36.3

36.6

37.0

37.3

39.8

NH4HCO3

11.9

15.8

21.0

27.0

——

——

——

NaHCO3

6.9

8.1

9.6

11.1

12.7

14.5

16.4

——

NH4Cl

29.4

33.3

37.2

41.4

45.8

50.4

55.3

77.3

 

已知:1、①温度高于35℃NH4HCO3会分解。

2、碳酸氢钠受热分解:2 NaHCO3= Na2CO3+H2O+CO2

(1)饱和NaCl溶液中加入NH4HCO3固体,发生了复分解反应,生成NaHCO3晶体,写出其中发生反应的化学方程式                                

(2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是                 ,用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去杂质,杂质中一定含有的物质是         (以化学式表示)。

(3)过滤掉NaHCO3晶体后的滤液中还有一定量的NaHCO3溶解在水中,此时可向滤液中加入一定量的           ,并作进一步处理,使NaCl溶液循环使用。

(4)某小苏打样品中混有少量碳酸钠,取药品2.0g加热到质量不再减少为止,共收集到二氧化碳气体0.22L(二氧化碳的密度为2.0g/L)。向加热后的剩余固体中加入一定量质量分数为3.65%的稀盐酸,使其恰好完全反应,求消耗该稀盐酸的质量是多少克?

 

【答案】

(1)NaCl+NH4HCO3=NaHCO3+NH4Cl

(2)使反应充分发生;    NH4HCO3

(3)盐酸

(4)26.4g

【解析】

试题分析:(1)复分解反应是指两种化合物互相交换成分。根据定义,NaCl与NH4HCO3反应时只需将Na+与NH4+互换,就形成了新物质。当然,这个过程必须考虑化合价。

(2)任何反应从发生到彻底结束都需要一定的时间。保温是为了让两种原料在适宜的温度下能持续反应,使得原料能被充分利用。“控制温度在30-35℃”的条件下,从表中可知,此时除NaHCO3溶解度较小,大部分不能溶解而呈现固体状态外,NH4HCO3的溶解度相对NaCl和NH4Cl也比较小,如果有杂质,那NH4HCO3固体一定会存在。

(3)由题知,加入试剂的目的是要将碳酸氢钠转化为氯化钠,我们加入盐酸即可实现此转变。

(4)题目要求与碳酸钠反应的盐酸有多少,必然是根据Na2CO3 +2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑这个方程式来计算,但我们必须先知道碳酸钠质量有多少才能求出盐酸。那碳酸钠质量如何来求呢?分析习题可知,碳酸钠质量只需将小苏打样品总量-加热后产生的水-加热后产生的二氧化碳,为此,我们又要先根据题目供给的条件计算出产生二氧化碳的质量,再把二氧化碳质量代入方程式2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑求出生成水的质量。解题的时候我们只需将上述分析顺序倒过来求解即可。具体解答过程如下。

解:生成二氧化碳的质量0.22L×2.0g/L=0.44g

设样品中小苏打分解生成水的质量为X

2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2

                      18   44

                     X  0.44g

18: 44=X:0.44g       X=0.18g

剩余固体全部为碳酸钠,其质量为2.0g-0.44g-0.18g=1.38g

设消耗盐酸的质量为Y

Na2CO3 +2HCl=2NaCl+H2O+CO2

106       73

1.38g     3.65%×Y

106: 73=1.38g:3.65%×Y      Y=26.4g

答:略

考点:固体物质溶解度知识及化学方程式的计算

 

练习册系列答案
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26、根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据,实验室制备纯碱Na2CO3的主要步骤是:将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30-35℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体.用少量蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧2小时,得Na2CO3固体.
四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水)表


温度
盐  溶解度
0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 100℃
NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 39.8
NH4HCO3 11.9 15.8 21.0 27.0 -① - - -
NaHCO3 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4 -
NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.3 77.3
1>35℃NH4HCO3会有分解
请回答:
(1)反应温度控制在30-35℃,是因为若高于35℃,则
NH4HCO3分解
,若低于30℃,则
反应速率降低
,为控制此温度范围,采取的加热方法为
水浴加热

(2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是
使反应充分进行
.静置后只析出NaHCO3晶体的原因是
NaHCO3的溶解度最小

用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去
NaClNH4ClNH4HCO3
杂质(以化学式表示)
(3)过滤所得的母液中含有
NaHCO3NaClNH4ClNH4HCO3
(以化学式表示),需加入
HCl
,并作进一步处理,使NaCl溶液循环使用,同时可回收NH4Cl.

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科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解

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四种盐在不同温度下的溶解度(g)表

温度
溶解度
0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 100℃
NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 39.8
NH4HCO3 11.9 15.8 21.0 27.0 -- -- --
NaHCO3 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4 --
NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.3 77.3
已知:
1、①温度高于35℃NH4HCO3会分解.
2、碳酸氢钠受热分解:2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+H2O+CO2
(1)饱和NaCl溶液中加入NH4HCO3固体,发生了复分解反应,生成NaHCO3晶体,写出其中发生反应的化学方程式
 

(2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是
 
,用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去杂质,杂质中一定含有的物质是
 
(以化学式表示).
(3)过滤掉NaHCO3晶体后的滤液中还有一定量的NaHCO3溶解在水中,此时可向滤液中加入一定量的
 
,并作进一步处理,使NaCl溶液循环使用.
(4)某小苏打样品中混有少量碳酸钠,取药品2.0g加热到质量不再减少为止,共收集到二氧化碳气体0.22L(二氧化碳的密度为2.0g/L).向加热后的剩余固体中加入一定量质量分数为3.65%的稀盐酸,使其恰好完全反应,求消耗该稀盐酸的质量是多少克?

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

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四种盐在不同温度下的溶解度(g)表

温度
溶解度
0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃
NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8
NH4HCO311.915.821.027.0------
NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4--
NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3
已知:
1、①温度高于35℃NH4HCO3会分解.
2、碳酸氢钠受热分解:2NaHCO3数学公式Na2CO3+H2O+CO2
(1)饱和NaCl溶液中加入NH4HCO3固体,发生了复分解反应,生成NaHCO3晶体,写出其中发生反应的化学方程式______.
(2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是______,用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去杂质,杂质中一定含有的物质是______(以化学式表示).
(3)过滤掉NaHCO3晶体后的滤液中还有一定量的NaHCO3溶解在水中,此时可向滤液中加入一定量的______,并作进一步处理,使NaCl溶液循环使用.
(4)某小苏打样品中混有少量碳酸钠,取药品2.0g加热到质量不再减少为止,共收集到二氧化碳气体0.22L(二氧化碳的密度为2.0g/L).向加热后的剩余固体中加入一定量质量分数为3.65%的稀盐酸,使其恰好完全反应,求消耗该稀盐酸的质量是多少克?

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科目:初中化学 来源:2006年江苏省淮安市开明中学化学竞赛训练试卷(解析版) 题型:解答题

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温度
盐  溶解度
0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃
NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8
NH4HCO311.915.821.027.0-①---
NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4-
NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3
1>35℃NH4HCO3会有分解
请回答:
(1)反应温度控制在30-35℃,是因为若高于35℃,则______,若低于30℃,则______,为控制此温度范围,采取的加热方法为______.
(2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是______.静置后只析出NaHCO3晶体的原因是______.
用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去______杂质(以化学式表示)
(3)过滤所得的母液中含有______(以化学式表示),需加入______,并作进一步处理,使NaCl溶液循环使用,同时可回收NH4Cl.

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