19．在實(shí)驗(yàn)室中，可利用碳酸氫鈉、氯化鈉、氯化銨等物質(zhì)溶解度的差異，通過(guò)飽和食鹽水、氨和二氧化碳反應(yīng)，獲得碳酸氫鈉晶體，反應(yīng)原理可用如下化學(xué)方程式表示：NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓，依據(jù)此原理，欲制得碳酸鈉晶體，某校學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置，其中B裝置中的試管內(nèi)是溶有氨和氯化鈉的溶液，且二者均已達(dá)到飽和：

（1）A裝置中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O．C裝置中稀硫酸的作用為：吸收從B裝置中的試管內(nèi)逸出的氨氣，減少對(duì)環(huán)境的污染．
（2）下表中所列出的是相關(guān)物質(zhì)在不同溫度下的溶解度數(shù)據(jù)（g/100g水）
0℃10℃20℃30℃40℃50℃
NaCl35.735.836.036.336.637.0
NaHCO36.98.19.611.112.714.5
NH4Cl29.433.337.241.445.850.4
參照表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)分析B裝置中使用冰水是因?yàn)闇囟仍降吞妓釟溻c溶解度越小，便于析出．
（3）該校學(xué)生在檢查完此套裝置氣密性后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果沒有得到碳酸氫鈉晶體，指導(dǎo)教師指出應(yīng)在AB裝置之間（填寫字母）連接一個(gè)盛有飽和碳酸氫鈉溶液 的洗氣裝置，其作用是除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫氣體．
（4）若該校學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用飽和食鹽水中含NaCl的質(zhì)量為5.85g，實(shí)驗(yàn)后得到干燥的NaHCO3晶體的質(zhì)量為5.04g，則NaHCO3的產(chǎn)率為60%．

分析 由制備實(shí)驗(yàn)裝置可知，A中發(fā)生CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，B中發(fā)生NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓，為防止氨氣與揮發(fā)的HCl反應(yīng)，最好在A、B之間加盛有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，結(jié)合溶解度可知，B中冷水冷卻可析出NaHCO3，C中濃硫酸可吸收逸出的氨氣，以此來(lái)解答．
（1）A裝置是制取二氧化碳?xì)怏w的裝置，是碳酸鈣和鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；C裝置稀硫酸是尾氣處理裝置吸收過(guò)量的氨氣；
（2）溫度越低越有利于碳酸氫鈉的晶體析出；
（3）通入二氧化碳沒有得到碳酸氫鈉晶體，是二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫氣體，通入后和氨氣反應(yīng)不能生成碳酸氫鈉，所以需要加一個(gè)洗氣裝置用飽和碳酸氫鈉溶液除去二氧化碳中的氯化氫氣體；
（4）依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算理論生成碳酸氫鈉的質(zhì)量，結(jié)合實(shí)際生成的碳酸氫鈉的質(zhì)量計(jì)算產(chǎn)率．

解答 解：由制備實(shí)驗(yàn)裝置可知，A中發(fā)生CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，B中發(fā)生NH3+CO2+NaCl+H2O═NH4Cl+NaHCO3↓，為防止氨氣與揮發(fā)的HCl反應(yīng)，最好在A、B之間加盛有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，結(jié)合溶解度可知，B中冷水冷卻可析出NaHCO3，C中濃硫酸可吸收逸出的氨氣．
（1）A裝置中發(fā)生的反應(yīng)是碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳和氯化鈣、水，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為CaCO3+2H+=Ca2++CO2+H2O；因?yàn)樵摲磻?yīng)用到液氨，氨氣易揮發(fā)，所以裝置C中濃硫酸的作用是吸收從B裝置中的試管內(nèi)逸出的氨氣，減少對(duì)環(huán)境的污染，
故答案為：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；吸收從B裝置中的試管內(nèi)逸出的氨氣，減少對(duì)環(huán)境的污染；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知碳酸氫鈉的溶解度隨溫度降低減小的較多，所以在冰水中有利于碳酸氫鈉的析出，
故答案為：溫度越低碳酸氫鈉的溶解度越小，便于析出；
（3）二氧化碳的制取用到的鹽酸易揮發(fā)出HCl，HCl若與氨氣反應(yīng)生成氯化銨，則反應(yīng)中無(wú)碳酸氫鈉生成，所以應(yīng)除去二氧化碳中的HCl，在A與B之間加一個(gè)盛有碳酸氫鈉飽和溶液的洗氣瓶即可，
故答案為：AB；飽和碳酸氫鈉溶液；除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫氣體；
（4）5.85gNaCl的物質(zhì)的量是0.1mol，若完全轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，根據(jù)元素守恒，則生成碳酸氫鈉的物質(zhì)的量也是0.1mol，則碳酸氫鈉的質(zhì)量是0.1mol×84g/mol=8.4g，則碳酸氫鈉的產(chǎn)率=$\frac{5.04g}{8.4g}$×100%=60%；
故答案為：60%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了侯氏制堿的反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作，產(chǎn)率計(jì)算方法，流程中注意問(wèn)題的分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

9．下列物質(zhì)不能按“→”所示關(guān)系實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的是（“→”表示反應(yīng)一步完成）（　　）
單質(zhì)→氧化物→氧化物→酸或堿．
A．氮B．鈉C．硫D．硅

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

10．鎳電池廣泛應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車系統(tǒng)，電極材料由Ni（OH）2、碳粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成．由于電池使用后電極材料對(duì)環(huán)境有危害．某興趣小組對(duì)該電池電極材料進(jìn)行資源回收研究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如圖：

已知：
①NiCl2易溶于水，F(xiàn)e3+不能氧化Ni2+．
②已知實(shí)驗(yàn)溫度時(shí)的溶解度：NiC2O4＞NiC2O4．•H2O＞NiC2O4•2H2O．
③Ksp Ni（OH）2：5.0×10-16，Ksp（NiC2O4）：4.0×10-10．
認(rèn)真研讀題給信息，回答下列問(wèn)題：
（1）酸溶后所留殘?jiān)闹饕煞萏挤?nbsp;（填物質(zhì)名稱）．
（2）用NiO調(diào)節(jié)溶液的pH，析出沉淀的成分為Fe（OH）3、Al（OH）3（填化學(xué)式）；
（3）寫出加入Na2C2O4溶液后反應(yīng)的化學(xué)方程式NiCl2+Na2C2O4=NiC2O4↓+2NaCl．
（4）寫出加入NaOH溶液所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式NiC2O4+2OH-?Ni（OH）2+C2O42-，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為8×105．
（5）電解過(guò)程中陰極反應(yīng)式為：2H2O+2e-═H2↑+2OH-，沉淀Ⅲ可被電解所得產(chǎn)物之一氧化，寫出氧化反應(yīng)的離子方程式：2Ni（OH）2+2OH-+Cl2═2Ni（OH）3+2Cl-．
（6）鐵鎳蓄電池，放電時(shí)總反應(yīng)：Fe+Ni2O3+3H2O═Fe（OH）2+2Ni（OH）2，下列有關(guān)該電池的說(shuō)法不正確的是B．
A．電池的電解液為堿性溶液，電池的正極為Ni2O3，負(fù)極為Fe
B．電池充電時(shí)，陰極附近溶液的pH降低
C．電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Fe+2OH--2e-Fe（OH）2
D．電池充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為2Ni（OH）2+2OH--2e-═Ni2O3+3H2O．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：推斷題

7．現(xiàn)有一份由C、Al、Fe、Fe2O3、CuO中的幾種物質(zhì)組成的混合物粉末，某�；瘜W(xué)課外小組取樣品進(jìn)行了如圖實(shí)驗(yàn)（其中部分產(chǎn)物已略去）：

（1）取少量溶液X，加入過(guò)量的NaOH溶液，有沉淀生成．取上層清液，通入CO2，無(wú)明顯變化，說(shuō)明樣品中不含有的物質(zhì)是（填寫化學(xué)式）Al．
（2）Z為一種或兩種氣體：
①若Z只為一種氣體，試劑a為飽和NaHCO3溶液，則反應(yīng)Ⅰ中能同時(shí)生成兩種氣體的化學(xué)方程式為C+2H2SO4（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O．
②若Z為兩種氣體的混合物，試劑a為適量H2O，則Z中兩種氣體的化學(xué)式是NO、CO2．
（3）向Y中通入過(guò)量Cl2，并不斷攪拌，充分反應(yīng)后，溶液中的陽(yáng)離子是（填寫離子符號(hào)）Cu2+、Fe3+、H+．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

14．現(xiàn)有Na2CO3和NaHCO3兩種白色固體物質(zhì)：
Ⅰ．欲探究Na2CO3和NaHCO3穩(wěn)定性的相對(duì)強(qiáng)弱，兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了以下兩組裝置：

請(qǐng)回答：
①如甲圖所示，分別用Na2CO3和NaHCO3做實(shí)驗(yàn)，試管②中的試劑是c（填字母序號(hào)）．
a．稀H2SO4           b．NaOH溶液          c．Ca（OH）2溶液
②如乙圖所示，試管④中裝入的固體應(yīng)該是NaHCO3（填化學(xué)式）．
③通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論是：Na2CO3比NaHCO3的穩(wěn)定性強(qiáng)（填“強(qiáng)”或“弱”）．
Ⅱ．欲鑒別兩種固體物質(zhì)可選用的試劑是CaCl2（或BaCl2）溶液．
Ⅲ．等物質(zhì)的量濃度的兩種物質(zhì)的溶液與同濃度的鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)速率快的是NaHCO3（填化學(xué)式）．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

4．實(shí)驗(yàn)室中所用少量氯氣是用下列方法制�。�
4HCl（濃）+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl2↑+MnCl2+2H2O
試回答下列問(wèn)題：
（1）該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，請(qǐng)指出MnO2是氧化劑，HCl是還原劑，寫出該反應(yīng)的離子方程式4H++2Cl-+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl2↑+Mn2++2H2O．
（2）集氣瓶A中盛裝的是飽和食鹽水（注：氯氣在飽和食鹽水中溶解度很小，而氯化氫在飽和食鹽水中的溶解度則很大），其作用是吸收揮發(fā)出來(lái)的HCl．
（3）氯氣有毒，并有劇烈的刺激性，若吸入大量氯氣，可中毒死亡，所以氯氣尾氣直接排入大氣中，會(huì)污染環(huán)境．實(shí)驗(yàn)室中可采用NaOH溶液來(lái)吸收有毒的氯氣．反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O．
（4）將足量氯氣溶于水制成的飽和氯水呈淺黃綠色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+H2O?HCl+HClO，由于其見光易分解，因此需保存在棕色瓶中．取少量新制氯水滴在藍(lán)色石蕊試紙上，試紙先變紅后褪色，說(shuō)明氯水具有的性質(zhì)是酸性和漂白性（或酸性和氧化性）．向氯水中滴加經(jīng)稀硝酸酸化的硝酸銀溶液后產(chǎn)生的現(xiàn)象為生成白色沉淀，說(shuō)明氯水中存在的微粒為Cl-．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

11．下列物質(zhì)的水溶液呈堿性的是（　�。�
A．K2SO4B．NH4ClC．CH3COONaD．H2SO3

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

6．元素周期表的形式多種多樣，如圖是扇形元素周期表的一部分（1～36號(hào)元素），對(duì)比中學(xué)常見元素周期表，思考扇形元素周期表的填充規(guī)律，并回答下列問(wèn)題：
（1）L代表的元素處于常見周期表的位置是第四周期第VIII族，該單質(zhì)與A2E反應(yīng)的方程式為：3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
（2）元素F、G、I、K、M的原子半徑由大到小的順序是Ca＞Mg＞Al＞P＞Cl，其對(duì)應(yīng)離子的離子半徑由大到小的順序是P3-＞Cl-＞Ca2+＞Mg2+＞Al3+（用元素或離子符號(hào)表示）．
（3）用電子式表示MO2：、用電子式表示CJ2的形成過(guò)程：
（4）F、G、M三種元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性最強(qiáng)的是Ca（OH）2（填化學(xué)式）；比較元素C和J的非金屬性強(qiáng)弱，C的非金屬性弱于J（填“強(qiáng)”或“弱”），并用化學(xué)方程式證明上述結(jié)論Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+CO2↑+H2O．
（5）元素B和N形成的化合物的水溶液與元素K的單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式為：Cl2+2Br-═Br2+2Cl-，反應(yīng)后，向溶液中加入C、K形成的化合物溶液，現(xiàn)象為溶液分層，下層溶液呈橙紅色．
（6）A與E和A與J均能形成18個(gè)電子的化合物，此兩種化合物發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2O2+H2S═2H2O+S↓．

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

7．下列推斷合理的是（　�。�
A．銅與濃硝酸反應(yīng)時(shí)，硝酸既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性
B．金剛石是自然界中硬度最大的物質(zhì)，不可能與氧氣發(fā)生反應(yīng)
C．濃H2SO4有強(qiáng)氧化性，常溫下能與Cu發(fā)生劇烈反應(yīng)
D．將SO2通入品紅溶液，溶液褪色后加熱恢復(fù)原色；將SO2通入氯水，氯水褪色后加熱也能恢復(fù)原色

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案