題目列表(包括答案和解析)
(16分)我國化學(xué)侯德榜(右圖)改革國外的純堿生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)流程可簡要表示如下:
沉淀池中四種鹽在不同溫度下的溶解度(g / 100 g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 |
①>35℃NH4HCO3會有分解
請回答:
(1)沉淀池中反應(yīng)溫度控制在30℃~35℃,是因?yàn)槿舾哂?5℃,則 ,若低于30℃,則 ;為控制此溫度范圍,采取的加熱方法為 。
(2) 沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是 。
(3)副產(chǎn)品的一種用途為 ,寫出上述流程中X物質(zhì)的分子式 。
(4)加料完畢后,繼續(xù)保溫30分鐘,目的是 。靜置后只析出NaHCO3晶體的原因是 。用蒸餾水洗滌NaHCO3晶體的目的是除去 雜質(zhì)(以化學(xué)式表示)。
(5) 為檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉,可取少量試樣溶于水后,再滴加 。
碳酸鈉俗稱純堿,其用途很廣。實(shí)驗(yàn)室中,用碳酸氫銨和飽和食鹽水可制得純堿。各物質(zhì)在不同溫度下的溶解度見表。
溫度℃ 溶解度 溶質(zhì) g/100g水 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
NaCl |
35.8 |
36.0 |
36.3 |
36.6 |
37.0 |
37.3 |
37.8 |
NH4HCO3 |
15.8 |
21.0 |
27.0 |
|
|
|
|
NaHCO3 |
8.2 |
9.6 |
11.1 |
12.7 |
14.4 |
16.4 |
|
NH4Cl |
33.3 |
37.2 |
41.4 |
45.8 |
50.4 |
55.2 |
60.2 |
實(shí)驗(yàn)步驟
Ⅰ、化鹽與精制:①粗鹽(含Ca2+、Mg2+、SO42-)溶解;②加入足量NaOH和Na2CO3溶液,煮沸;③過濾;④加入鹽酸調(diào)pH至7。
Ⅱ、轉(zhuǎn)化:①將精制后的食鹽溶液溫度控制在30~35℃之間;在不斷攪拌下,加入研細(xì)的碳酸氫銨;保溫,攪拌半小時;②靜置, a 、 b ;③得到NaHCO3晶體。
Ⅲ、制純堿:將得的NaHCO3放入蒸發(fā)皿中,在酒精燈上灼燒,冷卻到室溫,即得到純堿。
完成下列填空:
(1)“化鹽與精制”可除去的粗鹽中的雜質(zhì)離子是 。
(2)“轉(zhuǎn)化”的離子方程式是 。
(3)“轉(zhuǎn)化”過程中,溫度控制在30~35℃之間的加熱方式是 ;為什么溫度控制在30~35℃之間? 。
(4)a、b處的操作分別是 、 。
(5)實(shí)驗(yàn)室制得的純堿含少量NaCl還可能含少量NaHCO3,為測定純堿的純度,用電子天平準(zhǔn)確稱取樣品G克,將其放入錐形瓶中用適量蒸餾水溶解,滴加2滴酚酞,用c mol/L的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定至溶液由淺紅色變成無色且半分鐘不變,滴定過程中無氣體產(chǎn)生,所用鹽酸的體積為V1 mL。此時發(fā)生的反應(yīng)為:CO32- + H+ →HCO3-
①樣品中碳酸鈉質(zhì)量百分含量的表達(dá)式是 。
②向錐形瓶溶液中繼續(xù)滴加2滴甲基橙,用同濃度的鹽酸繼續(xù)滴定至終點(diǎn),所用鹽酸的體積為V2mL。滴定終點(diǎn)時溶液顏色的變化是 ;根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),如何判斷樣品含有NaHCO3 。
1.D 2.B 3.B 4.D 5.A 6.AD 7.D 8.AD 9.A 10.AC 11.AC
12.D 13.BC 14.D 15.C 16.D 17.A 18.B 19.A 20.A 21.C 22.D
23.(1)CuS、S。2)6∶1∶4
。3)
24.(1)D。2)>。3)B
25.解析:(1)
。2)因中的,中的,故依電子得失守恒有(x+1)×25.00×0.1000=5×30.00×0.0500,解之,x+2,即被氧化成+2價氮的氧化物NO.又因V×C×2=30.00×0.0500×5,故.依題意知, .所以與反應(yīng)的方程式為
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
26.解析:這是一道天平平衡問題的計(jì)算.兩個燒杯的質(zhì)量相等.兩個燒杯里鹽酸溶液的質(zhì)量相等.因此論證天平兩個燒杯內(nèi)反應(yīng)體系質(zhì)量改變量相等是解決本題的關(guān)鍵.由題意可知:
溶液增重
100 56
a
溶液增重
84 40
x 40x/84
當(dāng)0.3 mol HCl與恰好完全反應(yīng)時,消耗的質(zhì)量為:時;0.3 mol HCl與恰好完全反應(yīng),消耗的質(zhì)量為:0.3×84=
。1)a≤
x=
。2)a>
a-0.15×44=0.3×40 a=18.6
因此,18.6≥a>15時,天平保持平衡的條件是:
x=2,
。3)當(dāng)a>18.6時,天平保持平衡的條件是:a-0.15×44=x-0.3×44
x=a+6.6
因?yàn)闊袩o固體剩余,說明a≤15.、的摩爾質(zhì)量相當(dāng),當(dāng)?shù)荣|(zhì)量的、與酸完全反應(yīng)時,生成質(zhì)量相等.所以天平保持平衡時:x=a≤15
27.解析:題中涉及化學(xué)反應(yīng)如下:w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
、
②
③
(1)當(dāng)剩余固體為,排出氣體為、時,因?yàn)闆]有NaOH生成,水未與反應(yīng).將方程式①×2+②得:
由方程式可知:.
。2)當(dāng)剩余固體為、NaOH,排出氣體為、時,由于有NaOH生成,所以有水與反應(yīng).假設(shè)反應(yīng)后無生成,將方程式①×2+②+③得:
由方程式可知此時.因?yàn)橛兴,所?sub>
。3)當(dāng)時,由2討論可知:剩余固體為、NaOH、;排出氣體為.
。4)當(dāng)排出的和為等物質(zhì)的量時,依方程式討論有:
2b b b
b b
設(shè)反應(yīng)的的物質(zhì)的量為x
x x
依題意有:
所以,反應(yīng)中消耗的物質(zhì)的量為:,用去的物質(zhì)的量為:w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
所以,
28.(1)0~50℃時,不發(fā)生分解,固體物質(zhì)質(zhì)量不變
(2)50℃~
179 143
。3)100℃~
。4)214℃~
143 55+16x
0.80 0.40
x≈1 y=1.5,
故反應(yīng)方程式為
(5)280℃~
29.解:假設(shè)反應(yīng)后的混合物標(biāo)況下仍為氣體且體積為,由,得
,可見反應(yīng)前后物質(zhì)的量不變,設(shè)烷烴為,體積為x,則CO為
由 體積減少
體積增加
x
據(jù)題意得: nx=
討論:(1)n=l時,x=
(2)n=2時,
(3)n=3時,
(4)n=4時,
(5)n≥5時,常溫下烷烴不是氣態(tài),所以,烷烴可能是占50%或是:占33.3%或:占25%w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
30.(1)
2 mol 2 mol 2 mol 2 mol
溶液中剩余的水的質(zhì)量為:
析出小蘇打的質(zhì)量為:
。2)和
當(dāng)降溫至
析出的質(zhì)量為:
共析出晶體的質(zhì)量為:
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