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1、简答题 某研究性学习小组学习了工业“侯氏制碱法”的原理后:
[提出问题]能否在实验室模拟“侯氏制碱法”中制取NaHCO3的过程呢?
[实验原理]写出候氏制碱法反应的化学方程式为______.[实验验证]如图是该学习小组进行模拟实验时所用到的部分主要装置.

请回答下列问题:
(1)检验A装置气密性的方法是:塞紧带长颈漏斗的橡胶塞,夹紧弹簧夹后,从漏斗注入一定量的水,使漏斗内的水面高于试管内的水面,停止加水后,若______,说明装置不漏气.
(2)D是连接在装置A与装置C之间的气体净化装置,进气口是______(填a或b),D的作用是除去______气体.可否将瓶内试剂换为碳酸钠溶液______(填“可”“否”).
(3)实验时先向饱和NaCl溶液中通入较多的______,再通入足量的______,其原因是______.(填写序号)
①使CO2更易被吸收?②NH3比CO2更易制取?③CO2的密度比NH3大
(4)用______的方法将生成的NaHCO3晶体从混合物中分离出来.
如果要制得纯碱,还需发生的反应是(写出反应的化学方程式):______.
[得出结论]利用“侯氏制碱法”在实验室可以制取NaHCO3.
参考答案:候氏制碱法是用二氧化碳通入氨化的饱和氯化钠溶液中反应生成碳酸氢钠晶体,反应的化学方程式:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;
故答案为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
(1)随水的注入管内加压增大,漏斗内液体不能再流入试管,使长颈漏斗与管内液面出现液面差,并且液面差保持不变,说明装置气密性良好;
故答案为:长颈漏斗中注入水,漏斗中与试管中的液(水)面差保持不再变化或漏斗中的液(水)面不再下降;
(2)气体从a管通入时才能使气体通过溶液而达到净化气体的目的;装置D内盛放的碳酸氢钠溶液能与混在气体中的HCl发生反应生成氯化钠、水和二氧化碳,从而除去混在气体中的HCl;若换做碳酸钠溶液,二氧化碳也会被吸收;
故答案为:a;氯化氢(或HCl);否;
(3)先通入氨气,氨气与水形成呈碱性的氨水可与二氧化碳与水生成的碳酸发生反应,更有利于二氧化碳气体的吸收;
故答案为:NH3;CO2;①;
(4)通过过滤,可把混在溶液中的碳酸氢钠晶体分离出来;如果制得纯碱需要对碳酸氢钠固体加热分解得到,反应化学方程式为:2NaHCO3?△?.?Na2CO3+H2O+CO2↑
故答案为:过滤.2NaHCO3?△?.?Na2CO3+H2O+CO2↑
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 工业上以粗食盐(含有少量Ca2+、Mg2+杂质)、氨、石灰石等为原料,可以制备Na2CO3。其过程如下图所示。

请回答: ?
(1)在处理粗盐水的过程中,可加入石灰乳和纯碱作为沉淀剂,则所得滤渣的成分除过量的沉淀剂外还有_____________。 ?
(2)将CaO投入含有大量的NH4Cl的母液中,能生成可循环使用的NH3,该反应的化学方程式是_________________。 ?
(3)向饱和食盐水中首先通入的气体是______,过程Ⅲ中生成NaHCO3晶体的反应的化学方程式是__________________。
(4)碳酸钠晶体失水的能量变化示意图如下:?

Na2CO3·H2O(s)?脱水反应的热化学方程式是___________。 ?
(5)产品纯碱中常含有NaCl。取a?g混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b?g固体。则该产品中Na2CO3的质量分数是__________。 ?
(6)熔融Na2CO3可作甲烷--空气燃料电池的电解质,该电池负极的反应式是________________________。
参考答案:(1)CaCO3、Mg(OH)2
(2)2NH4Cl+CaO=CaCl2+2NH3↑+H2O
(3)NH3;NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
(4)Na2CO3·H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(g) ΔH=+58.73kJ/mol
(5)106(b-a)/11a
(6)CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。

(1)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO42-离子,加入下列沉淀剂的顺序是(填序号)_________。
a.Na2CO3 b.NaOH c.BaCl2
(2)将滤液的pH调至酸性除去的离子是_________。
(3)电解饱和食盐水反应的离子方程式是_________。
(4)若向分离出NaHCO3晶体后的母液中加入过量生石灰,则可获得一种可以循环使用的物质,其化学式是_________。
(5)纯碱在生产生活中有广泛的应用。
① 纯碱可用于除灶台油污。其原因是(结合离子方程式表述)__________________。
② 常温下,向某pH=11的Na2CO3溶液中加入过量石灰乳,过滤后所得溶液pH=13。则反应前的溶液中与反应后的滤液中水电离出的c(OH-)的比值是_________。
③ 工业上,可以用纯碱代替烧碱生产某些化工产品。如用饱和纯碱溶液与Cl2反应制取有效成分为NaClO的消毒液,其反应的离子方程式是__________________。(已知碳酸的酸性强于次氯酸)。
参考答案:(1)cab或者cba或者bca
(2)CO32-和OH-
(3)2Cl- + 2H2O
2OH-+ H2↑ + Cl2↑
(4)NH3
(5)①CO32-水解显碱性CO32-+ H2O
HCO3-+ OH-,油污在碱性条件下水解,达到去污目的;
②1×1010;③2CO32-+ Cl2+H2O=Cl-+ClO-+2HCO3-
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献.他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱.有关反应的化学方程式为:
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3;
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;
2NaHCO3?
Na2CO3+CO2↑+H2O
(1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是______
a.碳酸氢钠难溶于水
b.碳酸氢钠受热易分解
c.碳酸氢钠的溶解度相对较小,所以在溶液中首先结晶析出
(2)某探究活动小组根据上述制碱原理,进行碳酸氢钠的制备实验,同学们按各自设计的方案实验.
①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出).

试回答下列有关问题:
(Ⅰ)乙装置中的试剂是______;
(Ⅱ)丁装置中稀硫酸的作用是______;
(Ⅲ)实验结束后,分离出NaHCO3?晶体的操作是______(填分离操作的名称).
②另一位同学用图中戊装置(其它装置未画出)进行实验.
(Ⅰ)实验时,须先从______管通入______?气体,再从______管中通入______气体;
(Ⅱ)有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置,理由是______;
(3)请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法:______.
参考答案:(1)a.碳酸氢钠易溶于水,故A错误;
b.碳酸氢钠受热易分解,与其在溶液中首先结晶析出无关,故B错误;
c.碳酸氢钠的溶解度相对于氯化铵来说碳酸氢钠的溶解度更小一些,所以在溶液中首先结晶析出,故C正确;
故选C;
(2)①(I)利用盐酸制取二氧化碳时,因盐酸易挥发,所以,二氧化碳中常会含有氯化氢气体,碳酸氢钠能与盐酸反应不与二氧化碳反应,所以通过碳酸氢钠的溶液是可以除掉二氧化碳气体中的氯化氢气体,故答案为:饱和碳酸氢钠溶液;
(II)实验过程中氨气可能有剩余,而稀硫酸能与氨气反应,所以稀硫酸的作用是吸收末反应的NH3,故答案为:吸收未反应的NH3;
(III)分离出NaHCO3晶体的操作是分离固体与液体,常采用的实验操作是过滤操作,故答案为:过滤;
②(I)制取碳酸氢钠时先要得到含氨的饱和食盐水,氨气极易溶于水,二氧化碳能溶于水,所以应先通入氨气,所以a端通入,从而保证了从b通入二氧化碳时,二氧化碳被充分反应;故答案为:a、NH3,b、CO2;
(II)装置改动后反应物的二氧化碳与溶液的接触面积变大,提高了二氧化碳的吸收率,故答案为:增大气体与溶液接触面积,提高CO2吸收率;
(3)从题干信息NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl;可得制取碳酸氢钠的方法,同时也可采用烧碱溶液中通入过量CO2或往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等得到碳酸氢钠,
故答案为:用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应,或往烧碱溶液中通入过量CO2;或往饱和Na2CO3?溶液中通入过量CO2?等;
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 工业生产纯碱的工艺流程示意图如下

完成下列填空:
(1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式。
A_________B_________
(2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为:取样、_________、沉淀、_________、_________、冷却结晶、_________、烘干。
(3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是__________________。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是__________________。
(4)碳酸化后过滤,滤液D最主要的成分是_________(填写化学式),检验这一成分的阴离子的具体方法是:__________________。
(5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为:__________________滤液D加石灰水前先要加热,原因是__________________。
(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为:__________________(注明你的表达式中所用的有关符号的含义)
参考答案:(1)Ca(OH)2或CaO;Na2CO3
(2)溶解;过滤;蒸发;过滤
(3)有晶体析出(或出现浑浊);碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大
(4)NH4Cl;取样,加硝酸酸化,加硝酸银,有白色沉淀,该阴离子是氯离子
(5)NH4++OH-==NH3↑+H2O;防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀
(6)
(m1:加热前纯碱的质量;m2:加热后纯碱的质量)
本题解析:
本题难度:困难