(2012?揚(yáng)中市模擬)我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻(xiàn).他以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3,進(jìn)而生產(chǎn)出純堿.有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
NH3+CO2+H2O═NH4HCO3;
NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl;
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
回答下列問題:
(1)碳酸氫銨與飽和食鹽水反應(yīng),能析出碳酸氫鈉晶體的原因是
c
c
(填字母標(biāo)號).
a.碳酸氫鈉難溶于水    b.碳酸氫鈉受熱易分解    c.碳酸氫鈉的溶解度相對較小,所以在溶液中首先結(jié)晶析出
(2)某探究活動(dòng)小組根據(jù)上述制堿原理,進(jìn)行碳酸氫鈉的制備實(shí)驗(yàn),同學(xué)們按各自設(shè)計(jì)的方案實(shí)驗(yàn).
①一位同學(xué)將二氧化碳?xì)怏w通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉,實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示(圖中夾持、固定用的儀器未畫出).

試回答下列有關(guān)問題:
(Ⅰ)乙裝置中的試劑是 飽和的碳酸氫鈉溶液,作用是
吸收甲裝置可能揮發(fā)出的氯化氫氣體
吸收甲裝置可能揮發(fā)出的氯化氫氣體

(Ⅱ)丁裝置中稀硫酸的作用是
吸收末反應(yīng)的NH3
吸收末反應(yīng)的NH3
;
(Ⅲ)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,分離出NaHCO3晶體的操作是
過濾
過濾
(填分離操作的名稱).
②另一位同學(xué)用圖中戊裝置(其它裝置未畫出)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(Ⅰ)實(shí)驗(yàn)時(shí),須先從
a
a
管通入
氨氣
氨氣
氣體;
(Ⅱ)有同學(xué)建議在戊裝置的b管下端連接己裝置,理由是
增大氣體與溶液接觸面積,提高CO2吸收率
增大氣體與溶液接觸面積,提高CO2吸收率
;
(3)請你再寫出一種實(shí)驗(yàn)室制取少量碳酸氫鈉的方法:
用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應(yīng).(或往燒堿溶液中通入過量CO2;往飽和Na2CO3 溶液中通入過量CO2 等.其他合理方法均可)
用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應(yīng).(或往燒堿溶液中通入過量CO2;往飽和Na2CO3 溶液中通入過量CO2 等.其他合理方法均可)

(4)“純堿中常常會(huì)混有少量氯化鈉.”某研究性學(xué)習(xí)小組以一包純堿(只考慮含氯化鈉)為研究對象,探究純堿樣品中碳酸鈉的含量.
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
甲方案
Ⅰ.設(shè)計(jì)思路:根據(jù)樣品與氯化鈣溶液反應(yīng)生成沉淀碳酸鈣的質(zhì)量,求出碳酸鈉的質(zhì)量,再計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
Ⅱ.操作步驟:稱取13.25g純堿樣品,加入過量的氯化鈣溶液,充分?jǐn)嚢瑁^濾、洗滌、干燥,得到的白色沉淀10.00g.
Ⅲ.?dāng)?shù)據(jù)處理:請根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
計(jì)算過程:
解:設(shè)純堿樣品中含Na2CO3的質(zhì)量為x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
10.6g
13.25g
×100%=80%
解:設(shè)純堿樣品中含Na2CO3的質(zhì)量為x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
10.6g
13.25g
×100%=80%


乙方案
I.設(shè)計(jì)思路:根據(jù)樣品(質(zhì)量為a g)與稀硫酸完全反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量(質(zhì)量為b g),求出碳酸鈉的質(zhì)量,再計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
II.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
(1)當(dāng)a、b的質(zhì)量關(guān)系滿足
a
b
=
53
22
(或22a=53b;或a=
53
22
b等)
a
b
=
53
22
(或22a=53b;或a=
53
22
b等)
(填寫含a、b字母的表達(dá)式,下同)時(shí),純堿樣品中只含有碳酸鈉,樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是100%.
(2)當(dāng)a、b的質(zhì)量關(guān)系滿足
a
b
53
22
a
b
53
22
時(shí),純堿樣品室有碳酸鈉和少量氯化鈉組成的混合物,樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
53b
22a
×100%
53b
22a
×100%

【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】
誤差分析:
(一)甲方案中,白色沉淀的質(zhì)量在過濾、干燥等操作過程中會(huì)有所損耗,造成計(jì)算結(jié)果與實(shí)際值相比偏。绻麑⒙然}溶液換成氯化鋇溶液,則可以使誤差減小,理由是
BaCl2比CaCl2的相對分子質(zhì)量大,產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量大,稱量誤差小
BaCl2比CaCl2的相對分子質(zhì)量大,產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量大,稱量誤差小

(二)乙方案中,有部分生成的二氧化碳?xì)怏w因溶解于水而沒有全部逸出,造成計(jì)算結(jié)果與實(shí)際值相比
偏小
偏小
(填“偏大”、“偏小”、或“不變”).
分析:(1)依據(jù)碳酸氫鈉溶解度相對較小分析判斷;
(2)①(I)依據(jù)制取二氧化碳時(shí)常會(huì)含有氯化氫氣體分析即可;
(II)依據(jù)稀硫酸能與氨氣反應(yīng)分析解答;
(III)依據(jù)分離固體與液體采用的實(shí)驗(yàn)操作分析解答;
②(I)從制取碳酸氫鈉時(shí)先要得到含氨的飽和食鹽水,以及氨氣易溶于水分析判斷;
(II)從裝置改動(dòng)后反應(yīng)物的接觸面積變大分析判斷;
(3)從題干信息以及所學(xué)的制取碳酸氫鈉的知識解決即可;
(4)【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】甲方案:從生成的沉淀的質(zhì)量利用化學(xué)方程式對碳酸鈉的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算,進(jìn)而求的碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù);
乙方案:Ⅰ設(shè)計(jì)思路:根據(jù)樣品(質(zhì)量為a g)與稀硫酸完全反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量(質(zhì)量為b g),求出碳酸鈉的質(zhì)量,再計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
因此通過反應(yīng)方程式對物質(zhì)反應(yīng)時(shí)的質(zhì)量關(guān)系進(jìn)行討論即可;
解答:解:(1)由于對于氯化銨來說碳酸氫鈉的溶解度更小一些,所以應(yīng)首先析出,而碳酸氫鈉的受熱分解與該現(xiàn)象無關(guān),碳酸氫鈉易溶于水;
(2))①(I)利用鹽酸制取二氧化碳時(shí)二氧化碳中常會(huì)含有氯化氫氣體,碳酸氫鈉能與鹽酸反應(yīng),所以通過碳酸氫鈉的溶液是為了除掉氣體中的氯化氫氣體;
(II)實(shí)驗(yàn)過程中氨氣可能有剩余,而稀硫酸能與氨氣反應(yīng),所以稀硫酸的作用是吸收末反應(yīng)的NH3;
(III)分離出NaHCO3晶體的操作是分離固體與液體,常采用的實(shí)驗(yàn)操作是過濾操作;
②(I)制取碳酸氫鈉時(shí)先要得到含氨的飽和食鹽水,所以應(yīng)先通入氨氣,而氨氣極易溶于水,所以a端通入,從而保證了從b通入二氧化碳時(shí)保證了二氧化碳的充分反應(yīng);
(II)裝置改動(dòng)后反應(yīng)物的二氧化碳與溶液的接觸面積變大,提高了二氧化碳的吸收率;
(3)從題干信息NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl;可得制取碳酸氫鈉的方法,同時(shí)也可采用燒堿溶液中通入過量CO2;往飽和Na2CO3 溶液中通入過量CO2 等得到碳酸氫鈉;
(4)【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】甲方案
解:設(shè)純堿樣品中含Na2CO3的質(zhì)量為x
      Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
       106          100
        x          10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
10.6g
13.25g
×100%=80%
乙方案:Ⅰ設(shè)計(jì)思路:根據(jù)樣品(質(zhì)量為a g)與稀硫酸完全反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量(質(zhì)量為b g),求出碳酸鈉的質(zhì)量,再計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
則有如下反應(yīng)的質(zhì)量關(guān)系:
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2
106                    44
ag                     bg
106
44
=
ag
bg

53
22
=
a
b

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
(1)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是100%.則兩者的質(zhì)量關(guān)系正好符合兩物質(zhì)的質(zhì)量比,所以當(dāng)a、b的質(zhì)量關(guān)系滿足
a
b
=
53
22
(或22a=53b;或a=
53
22
b等)(填寫含a、b字母的表達(dá)式,下同)時(shí),純堿樣品中只含有碳酸鈉,樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是100%.
(2)含有氯化鈉時(shí)則反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量應(yīng)該比ag要小,所以當(dāng)a、b的質(zhì)量關(guān)系滿足
a
b
53
22
時(shí),純堿樣品是由碳酸鈉和少量氯化鈉組成的混合物,樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
53b
22a
×100%.
【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】
誤差分析:(1)甲方案中,采用氯化鋇進(jìn)行反應(yīng)時(shí)生成的碳酸鋇的質(zhì)量要比生成碳酸鈣的質(zhì)量大,因此測量時(shí)會(huì)使誤差變小;
(2)乙方案中,有部分生成的二氧化碳?xì)怏w因溶解于水而沒有全部逸出,造成計(jì)算碳酸鈉結(jié)果與實(shí)際值相比偏小,所以導(dǎo)致碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)偏小.
故答案為::(1)c;
(2))①(I)吸收甲裝置可能揮發(fā)出的氯化氫氣體;(II)吸收末反應(yīng)的NH3;(III)過濾;
②(I)a;氨氣;
(II)增大氣體與溶液接觸面積,提高CO2吸收率;
(3)用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應(yīng).(或往燒堿溶液中通入過量CO2;往飽和Na2CO3 溶液中通入過量CO2 等.其他合理方法均可);
(4)【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】甲方案
解:設(shè)純堿樣品中含Na2CO3的質(zhì)量為x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106           100
x            10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
10.6g
13.25g
×100%=80%
乙方案:Ⅰ實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
(1)
a
b
=
53
22
(或22a=53b;或a=
53
22
b等).
(2)
a
b
53
22
;
53b
22a
×100%.
【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】
誤差分析:(1)甲方案:BaCl2比CaCl2的相對分子質(zhì)量大,產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量大,稱量誤差小;(2)乙方案中:偏。
點(diǎn)評:此題是一道實(shí)驗(yàn)探究綜合題,充分的展示了化學(xué)知識的方方面面,該題綜合性強(qiáng)難度較大,對訓(xùn)練學(xué)生良好地思維品質(zhì)以及知識的嚴(yán)密性有較好的幫助.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?揚(yáng)中市模擬)下列物質(zhì)的化學(xué)式、俗稱與類別完全對應(yīng)的是( 。

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?揚(yáng)中市模擬)產(chǎn)生下列現(xiàn)象,只和空氣中的水蒸氣有關(guān)的是( 。

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?揚(yáng)中市模擬)做完“二氧化碳的制取和性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)后,廢液缸中盛有大量的鹽酸與氯化鈣的混合溶液(不考慮其他雜質(zhì)).某同學(xué)處理廢液時(shí)做了如下實(shí)驗(yàn):取廢液缸中上層清液于燒杯中,逐滴滴入Na2CO3溶液至過量.記錄滴入Na2CO3溶液質(zhì)量(x)與有關(guān)量的變化關(guān)系如圖所示.

下列判斷不正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?揚(yáng)中市模擬)從H、C、O、Na、Ca五種元素中,選擇適當(dāng)?shù)脑靥顚懛舷铝幸蟮奈镔|(zhì)的化學(xué)式:
(1)食醋中含有的一種酸
CH3COOH
CH3COOH
;
(2)常用來改良酸性土壤的堿
Ca(OH)2
Ca(OH)2

(3)說“堿”不是堿,但其水溶液呈堿性的一種鹽
Na2CO3
Na2CO3
;
(4)由60個(gè)碳原子構(gòu)成的形似足球的分子
C60
C60

查看答案和解析>>

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?揚(yáng)中市模擬)A、B、C、D是常見的單質(zhì);甲、乙、丙、丁、X、Y是常見的氧化物,甲、乙的組成元素相同,丙、丁的組成元素也相同,X、Y是金屬氧化物,其中Y為紅棕色.它們之間的關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)的條件未注明).
請你根據(jù)如圖解答下列問題:
(1)寫出有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式:乙.
H2O
H2O
、A.
O2
O2

(2)化合物M屬于
有機(jī)物
有機(jī)物
(填寫“無機(jī)物”或“有機(jī)物”).
(3)金屬氧化物X在反應(yīng)①中的可能作用是
催化
催化

(4)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:②
2H2O
 通電 
.
 
2H2↑+O2
2H2O
 通電 
.
 
2H2↑+O2

(5)將丙、丁兩種氧化物區(qū)分開來,可選擇的一種試劑的名稱是
澄清石灰水
澄清石灰水

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案