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 盐 |
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 |
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?
(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
科目:初中化学 来源: 题型:
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 |
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科目:初中化学 来源: 题型:阅读理解
温度 溶解度 盐 |
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 |
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科目:初中化学 来源: 题型:解答题
温度 溶解度 盐 | 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 |
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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
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 |
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