化学学习小组模拟侯德榜制碱法制取Na2CO3的过程如下:
已知:①反应Ⅰ的化学方程式为:NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
②滤液含NH4Cl等溶质
⑴反应Ⅱ为复分解反应,写出该反应的化学方程式______。
⑵验证滤液中含Cl-离子的实验方法和现象为______。
⑶反应Ⅲ的化学方程式为______。
高二化学工业流程简单题
化学学习小组模拟侯德榜制碱法制取Na2CO3的过程如下:
已知:①反应Ⅰ的化学方程式为:NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
②滤液含NH4Cl等溶质
⑴反应Ⅱ为复分解反应,写出该反应的化学方程式______。
⑵验证滤液中含Cl-离子的实验方法和现象为______。
⑶反应Ⅲ的化学方程式为______。
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Na2CO3的制取方法及Na2CO3和NaHCO3综合实验探究
Ⅰ. (1)我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,其生产流程可简要表示如下:
①往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法),而不先通CO2再通NH3的原因是_______________________________________________。
②写出沉淀池中反应的化学方程式_______________________________________________。
Ⅱ.某实验小组探究Na2CO3和NaHCO3的性质,发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是,他们先对固体A、B进行鉴别,再通过实验进行性质探究。
(2)分别加热固体A、B,发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为_______________________________________________。
(3)称取两种固体各2 g,分别加入两个小烧杯中,再各加10 mL蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,恢复到室温,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,由此得出结论:_______________________。
②同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中,盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是________(填字母序号)。
a.溶液温度下降
b.溶液温度升高
c.滴入酚酞后呈浅红色
d.滴入酚酞后呈红色
(4)同学们将两种固体分别配制成0.5 mol·L-1的溶液,设计如下方案并对反应现象做出预测:
实验方案 | 预测现象 | 预测依据 |
操作1:向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1 CaCl2溶液 | 有白色沉淀 | Na2CO3溶液中的CO浓度较大,能与CaCl2发生反应:Ca2++CO===CaCO3↓ (离子方程式) |
操作2:向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1 CaCl2溶液 | 无白色沉淀 | NaHCO3溶液中的CO浓度很小,不能与CaCl2反应 |
实施实验后,发现操作2的现象与预测有差异:产生白色沉淀和气体,则该条件下,NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为________________。
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侯氏制碱法的原理为:NH3+CO2+H2O+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,实验室模拟该过程包括制备NH3、制取NaHCO3、分离及灼烧NaHCO3四个步骤,下列图示装置能达到实验目的的是
A. 制备氨气 B. 制取NaHCO3
C. 分离NaHCO3 D. 灼烧NaHCO3
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CO2+NH3+H2O+A=NaHCO3↓+NH4Cl是侯氏制碱法的重要反应,反应中物质A的化学式为
A.Na2O B.NaCl C.NaOH D.Na2CO3
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(10分)某化学小组欲以CO2主要为原料,采用下图所示装置模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3,并对CO2与NaOH的反应进行探究。请你参与并完成对有关问题的解答。
【资料获悉】
1、“侯氏制碱法”原理:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,然后再将NaHCO3制成Na2CO3。
2、Na2CO3与盐酸反应是分步进行:Na2CO3先与盐酸反应生成NaHCO3;然后再发生NaHCO3+HCl= NaCl+H2O +CO2↑
【实验设计】
【实验探究】
(1)装置乙的作用是 。
(2)由装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有 、洗涤、灼烧。NaHCO3转化为Na2CO3的化学方程式为 。
(3)若在(2)中灼烧的时间较短,NaHCO3将分解不完全,取加热了t1 min的NaHCO3样品29.6 g完全溶于水制成溶液,然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸,并不断搅拌。随着盐酸的加入,溶液中有关离子的物质的量的变化如下图所示。
则曲线c对应的溶液中的离子是 (填离子符号);该样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是 。
(4)若将装置甲产生的纯净的CO22.24L(标准状况下)通入100mLNaOH溶液中,充分反应后,将溶液小心蒸干,得到不含结晶水的固体W,其质量为10.16g,则W的成分为 (填化学式),原NaOH溶液的物质的量浓度为 。
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下图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图,则下列叙述正确的是
A.A气体是CO2,B气体是NH3
B.第Ⅲ步得到的晶体是Na2CO3·10H2O
C.第Ⅱ步的离子方程式为Na++NH3·H2O+CO2===NaHCO3↓+NH
D.第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶
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(14分)我国制碱工业的先驱侯德榜先生,1939年发明了著名的侯氏制碱法,其核心反应原理可用如下化学方程式表示:NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓(晶体)
依据此原理,欲制得碳酸氢钠晶体,某校学生设计了如下实验装置,其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液,且二者均已达到饱和。
(1)A装置中所发生反应的离子方程式为________。C装置中稀硫酸的作用为_________。
(2)该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,指导教师指出应在装置之间(填写字母)连接一个盛有 的洗气装置,其作用是 。
(3)过滤NaHCO3 时除烧杯、漏斗外,还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是 。
(4)若该校学生进行实验时,所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g,实验后得到干燥的晶体的质量为5.04g,则NaHCO3的产率为 。
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某化学实验小组拟用50mLNaOH溶液吸收CO2气体(用大理石和稀盐酸反应来制取CO2),以制备纯净的Na2CO3溶液。为了防止通入的CO2气体过量生成NaHCO3,他们设计了如下实验过程:
a.取25 mL NaOH溶液,向其中通入过量的CO2气体,至CO2气体不再溶解;
b.小火煮沸此溶液1~2 min;
c.在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液,使其充分混合反应。
(1)此方案能制得较纯净的Na2CO3,写出a、c两步的化学反应方程式:____________________________________、_____________________________________
(2)煮沸溶液的目的是 。
此方案第一步的实验装置如右图所示:
(3)加入反应物前,如何检查整个装置的气密性_________________________________。
(4)装置B中盛放的试剂是____________,作用是__________________________________。
(5)在实验室制法中,装置A还可作为下列_____________气体的发生装置(填序号)。
①CH2=CH2 ②H2S ③CH4 ④CH≡CH ⑤H2
(6)实验室制取下列气体:①NH3,②Cl2,③HCl,④H2S,⑤CH4,⑥CO,⑦CO2,⑧O2时,属于必须进行尾气处理并能用下图所示装置进行处理的,将气体的序号填入装置图的下方空格内。
尾 气 吸 收 装 置 | ||
处理气体 |
(7)已知所用NaOH溶液中溶质的质量分数为40%,室温下该溶液密度为1.44 g / mL,假设反应前后溶液的体积不变,不考虑实验误差,计算用此种方法制备所得Na2CO3溶液的物质的量浓度为_________________。
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碳酸钠、碳酸氢钠是日常生产生活中常用的两种盐。在实验室中制取NaHCO3的方法有多种。请
依据下列方法回答问题:
方法一:模拟工业“侯氏制碱法”制取:(原理NaCl+H2O+CO2+NH3 = NaHCO3↓+NH4Cl)
第一步:连接好装置,检验气密性,在仪器内装人药品。
第二步:让某一装置先发生反应,直到产生的气体不能再在Ⅲ中溶解,再通入另一装置中产生的气体,片刻后,Ⅲ中出现固体。继续向Ⅲ中通入两种气体,直到不再有固体产生。
第三步:分离Ⅲ中所得的混合物,得到NaHCO3固体。
第四步:向滤液中加入适量的某固体粉末,有NH4Cl晶体析出。
(1)图中所示装置的连接顺序是:a接f;e接________;b接_________(填接口编号)。
(2)I中盛放稀盐酸的仪器名称是_____________,IV中应选用的液体为________________。
(3)第二步中让_____________ (填序号)装置先发生反应。
(4)第四步中所加固体粉末为________。所得的晶体中常含有少置的NaCl和NaHCO3(约占5%~8%),请设计一个简单的实验,不使用其他任何试剂,证明所得晶体大部分是NH4Cl。简要写出操作和现象______________________。
方法二:把CO2通人饱和Na2CO3溶液制取NaHCO3。装置如下图所示(气密性已检验,部分夹持装置略):
(5)请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用_________________。
(6)当C中有大量白色固体析出时,停止实验,将固体过滤、洗涤、干燥备用。为确定固体的成分,实验小组设计方案如下(取一定量的固体,配成溶液作为样液,其余固体备用):
①方案1:取样液与澄清的Ca(OH)2溶液混合,出现白色沉淀。
实验小组对现象产生的原理进行分析,认为该方案不合理,理由是________________。
②方案2:取样液与BaCl2溶液混合,出现白色沉淀并有气体产生。
实验小组认为固体中存在NaHCO3,其离子方程式是________________。
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