1、简答题 实验室制备纯碱的主要步骤是:①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NH4HC03固体,②加料完毕后,继续保温30分钟,③静置、过滤得NaHC03晶体.④用少量蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧,制得Na2C03固体.
四种盐在不回温度下的溶解度(g/l00g水)表

| 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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①>35℃NH4HC03会有分解
请回答:
(1)反应温度控制在30-35℃,是因为______;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品体的原因是______.
(3)洗涤NaHC03晶体的操作是______.
(4)过滤所得的母液中含有的溶质______(以化学式表示).
(5)写出本实验中制备纯碱的有关化学方程式______.
(6)测试纯碱产品中NaHC03含量的方法是:准确称取纯碱样品W?g,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加1-2滴酚酞指示剂,用物质的量浓度为c?(mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色,所用HCl溶液体积为V1?mL,再加1-2滴甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙,所用HC1溶液总体积为V2mL,写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式:______.
参考答案:(1)碳酸氢铵10~20℃时,不易分解,30℃时开始大量分解.若温度过低,则反应速率较慢.故反应温度控制在30-35℃之间为宜.水浴加热是把要加热的物质放在水中,通过给水加热达到给物质加热的效果.一般都是把要反应的物质放在试管中,再把试管放在装有水的烧杯中,再在烧杯中插一根温度计,可以控制反应温度.水浴加热的优点是避免了直接加热造成的过度剧烈与温度的不可控性,可以平稳地加热,许多反应需要严格的温度控制,就需要水浴加热.水浴加热的缺点是加热温度最高只能达到100度.
故答案为:NH4HCO3分解;反应速率降低;水浴加热;
(2)加料完毕后,继续保温30分钟,可以使反应充分进行,使反应完全.碳酸氢铵0℃时溶解度为11.3%;20℃时为21%;40℃时为35%.碳酸氢钠0℃溶解度为6.9 g,5℃为7.45 g,
10℃为8.15 g,15℃为8.85?g,20℃为9.6 g,25℃为10.35 g,30℃为11.1g,35℃为11.9 g,40℃为12.7 g,45℃为13.55 g,50℃为14.45 g,55℃为15.4g,60℃为16.4g.30℃时碳酸氢钠的溶解度更小,故碳酸氢钠先析出.故答案为:使反应充分进行;NaHCO3的溶解度最小;
(3)用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是为了除去杂质,此反应中杂质为 NaCl、NH4Cl、NH4HCO3;洗涤NaHC03晶体的操作是:把蒸馏水沿着玻璃棒注入到过滤器中至浸没沉淀,静置待蒸馏水滤出,重复操作2-3次;
故答案为:把蒸馏水沿着玻璃棒注入到过滤器中至浸没沉淀,静置待蒸馏水滤出,重复操作2-3次;
(4)过滤除去析出的碳酸氢钠,溶液中还有部分碳酸氢钠未析出,还有溶解在溶液中的NaCl、NH4Cl、NH4HCO3,所得的母液主要成分为NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3;
故答案为:NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3;
(5)加酚酞指示剂,变色范围为8-10,用物质的量浓度为c(mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色,指示CO32-+H+=HCO3-反应的终点,所用HCl溶液体积为V1mL;再加甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙,指示HCO3-+H+=CO2↑+H2O反应的终点,所用HCl溶液体积为V2?mL.上述的两个离子方程式为①CO32-+H+=HCO3-②HCO3-+H+=CO2+H2O,故样品中含有的碳酸氢钠反应消耗盐酸体积为(V2-V1 )mL,消耗盐酸的物质的量为c(V2-V1 )÷1000 mol,故碳酸氢钠的物质的量为c(V2-V1)÷1000 mol,碳酸氢钠的质量为c(V2-V1 )M÷1000 g,碳酸氢钠的质量分数为c(v2-v1)M1000w×100%=c(v2-v1)1061000w×100%
故答案为:c(v2-v1)1061000w×100%
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 我国化学家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质,运用CO2+NH3+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl的反应原理制备纯碱.下面是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图:
气体A的饱和溶液
A和食盐的饱和溶液
悬浊液
晶体
纯碱
则下列叙述错误的是( )
A.A气体是NH3,B气体是CO2
B.把纯碱及第Ⅲ步得到的晶体与某些固体酸性物质(如酒石酸)混合可制得发酵粉
C.纯碱可广泛地用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业中
D.第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单
3、填空题 我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:

(1)上述生产纯碱的方法称______,副产品的一种用途为______.
(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是______.
(3)写出上述流程中X物质的分子式______.
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了______(填上述流程中的编号)的循环.从沉淀池中取出沉淀的操作是______.
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加______.
参考答案:(1)目前工业制碱方法有二:氨碱法和联合制碱法.题中方法由我们侯德邦所创,称为侯氏制碱法,也称为联合制碱法,反应方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,得到一摩尔的碳酸氢钠同时得到一摩尔的氯化铵,故副产物为氯化铵,氯化铵可用来制作化肥,
故答案为:联合制碱法,做化肥;
(2)沉淀池中发生的化学反应为饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体,
反应方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,
故答案为:NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓;
(3)在联合制碱法中二氧化碳是反应的原料同时也是反应的副产物,可以循环利用,
故答案为:CO2;
(4)循环Ⅰ是将未反应的氯化钠返回沉淀池中,从固液混合物中分离出固体的方法为过滤.
故答案为:循环Ⅰ,过滤;
(5)检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠即检验是否含氯离子,可以用硝酸酸化的硝酸银,观察到若产生白色沉淀则说明有氯化钠存在,
故答案为:用硝酸酸化的硝酸银,观察产生白色沉淀;
本题解析:
本题难度:一般
4、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
5、选择题 我国著名的化工专家侯德榜在20世纪20年代所创立的“侯氏制碱法”誉满全球.“侯氏制碱法”中的碱是指下列的( )
A.NaOH
B.K2CO3
C.Na2CO3
D.NaHCO3
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般