第15讲 苏打与小苏打(作业)-2025年新高考化学一轮复习考点逐点突破经典学案(新高考专用)
2024-08-02
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内容正文:
第15讲 苏打与小苏打
2025届高三化学第一轮复习
第15讲 苏打与小苏打
一、选择题
1.(2024·徐州高三检测)Na2CO3是一种重要的盐,下列说法不正确的是
A.Na2CO3属于强电解质 B.厨房油烟污渍可用热的Na2CO3溶液清洗
C.Na2CO3又称食用碱 D.Na2CO3是泡沫灭火器的主要成分
2.(2023·扬州模拟)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.CO2(g)NaHCO3(aq) B.NaCl(aq)NaHCO3(s)
C.Na2CO3(aq)NaHCO3(aq) D.NaClO4(aq)HClO4(aq)
3.(2024·无锡模拟)钠及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.金属钠与熔融的TiCl4反应可制备金属钛
B.呼吸面具中的Na2O2吸收人体呼出的CO2和H2O,同时释放出O2
C.侯氏制碱法的原理是将NH3通入到含有CO2的饱和食盐水中制得NaHCO3
D.泡沫灭火器的原理是利用NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液混合制取CO2
4.(2022·无锡期中)用下列装置模拟侯氏制碱法的部分工艺。下列对于该实验方案的说法不正确的是
A.装置Ⅰ中使用小颗粒CaCO3可加快气体生成
B.装置Ⅱ中的试剂可使用饱和Na2CO3溶液
C.装置Ⅲ中使用冰水浴可促进NaHCO3析出
D.侯氏制碱法可以实现CO2的循环利用
5.(2023·无锡期末)钠及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.金属钠与氧气反应,条件不同,产物不同
B.呼吸面具中的Na2O2吸收人体呼出的CO2和H2O,同时释放出O2
C.侯氏制碱法的原理是将NH3通入含有CO2的饱和食盐水中制得NaHCO3
D.将金属Na投入CuSO4溶液中会产生气体和蓝色沉淀
6.(2022·盐城三校联考)侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料,发生反应:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱,向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵。下列说法正确的是
A.CO中C原子的轨道杂化类型为sp3
B.相同温度下,NH4Cl在水中的溶解度大于在NaCl溶液中的溶解度
C.用澄清石灰水可以鉴别Na2CO3与NaHCO3
D.NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强
7.(2022·广东卷)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是
A.碱转化为酸式盐:OH-+2H++CO=HCO+2H2O
B.碱转化为两种盐:2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O
C.过氧化物转化为碱:2O+2H2O=4OH-+O2↑
D.盐转化为另一种盐:Na2SiO3+2H+=、H2SiO3↓+2Na+
8.(2023·北京高考)下列说法正确的是
A.热的纯碱溶液去除油脂与水解反应无关
B.NaHCO3溶液显碱性的原因是HCO3-水解程度大于HCO3-的电离程度
C.用饱和Na2CO3溶液除去CO2中混有的少量HCl
D.Na2O2、CaH2中均有非极性共价键
9.下列说法正确的是
A.(2023·全国乙卷)用加热分解Na2CO3固体的方法制备CO2
B.(2023·山东高考)活泼金属(如Na)燃烧起火,用灭火毯(石棉布)灭火
C.(2023·辽宁高考)用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
D.(2023·广东高考)1 mol NaHCO3完全反应,得到CO2分子数目为2NA
10.(2024·南通模拟)CsCl是一种分析试剂,制备方法Cs2CO3+2HCl=2CsCl+H2O+CO2↑。下列说法正确的是
A.CsCl的电子式:Cs∶∶ B.基态O2-的核外电子排布式:1s22s22p6
C.CO32-的空间结构:三角锥形 D.中子数为18的Cl原子:Cl
11.(2023·常州模拟)下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置正确的是
12.(2023·泰州高三检测)以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是
A.反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B.反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3
C.反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D.上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应
13.(2023·南京外国语学校高三校考)实验室可通过沉淀重量法测定样品纯度,按如图装置测定纯碱(含少量NaCl)的纯度,下列说法正确的是
A.装置A中试剂应为浓硫酸,C中试剂应为BaCl2溶液
B.在B、C之间应增添盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置,以除去氯化氢气体
C.只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,就可以确定碳酸钠的质量分数
D.反应结束后,需经过过滤、洗涤、干燥、称量等操作测定装置C中沉淀质量
14.(2023·扬州高三调研)某化学兴趣小组模拟侯氏制碱法进行实验,流程如图。下列说法正确的是
A.该流程中可循环利用的物质只有CO2
B.生成NaHCO3的离子方程式为Na++NH3·H2O+CO2=NaHCO3↓+NH
C.获得纯净NH4Cl晶体的操作为蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
D.用澄清石灰水可以鉴别NaHCO3和Na2CO3
15.(2022·全国高三专题练习)某实验小组利用传感器探究Na2CO3和NaHCO3的性质。已知:pH越大,溶液碱性越强。下列分析错误的是
实验操作
实验数据
A.①与②的实验数据基本相同,说明②中的OH-未参与该反应
B.加入试剂体积相同时,②溶液比③溶液碱性更弱
C.a点反应的离子方程式为:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O
D.Na2CO3和NaHCO3的稀溶液可利用CaCl2溶液鉴别
二、填空题
16.(2023·常州高三期中)如图是工业生产纯碱的工艺流程示意图。
已知:粗盐水中含有MgCl2、CaCl2。
完成下列填空:
(1)粗盐水加入沉淀剂NaOH、Na2CO3分别除去MgCl2、CaCl2,固体C为______________________,书写其中一个反应的化学方程式:_______________________________________________________。
(2)在工业生产纯碱工艺流程中,先“氨化”后“碳酸化”的目的是____________________________,“碳酸化”时,NaCl、NH3、CO2和H2O相互作用析出NaHCO3,写出该反应的化学方程式:____________________________________________________________________________。
(3)“碳酸化”后过滤获得的NH4Cl可用作______肥,也可先__________(填“加热”或“冷却”)NH4Cl溶液,再加入石灰水以循环使用的物质是___________。
(4)“煅烧”时,NaHCO3分解生成的气体D是______________,不将气体D直接排入空气,合理的理由是________________________________________________________________。
(5)鉴别产品纯碱中是否含有碳酸氢钠的方法是_____________________________________________
______________________________________________________________________。
17.(2021·河北)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献,某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl,实验流程如图:
回答下列问题:
(1)从A~E中选择合适的仪器制备NaHCO3,正确的连接顺序是____________(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)B中使用雾化装置的优点是____________________________________________________。
(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为__________________________________________。
(4)反应完成后,将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液:
向滤液中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)+NH4Cl(aq)―→NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线,需采用的操作为___________、________、洗涤、干燥。
18.(2021·湖南高考)碳酸钠俗称纯碱,是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠,并测定产品中少量碳酸氢钠的含量,过程如下:
步骤Ⅰ.Na2CO3的制备
步骤Ⅱ.产品中NaHCO3含量测定
①称取产品2.500 g,用蒸馏水溶解,定容于250 mL容量瓶中;
②移取25.00 mL上述溶液于锥形瓶,加入2滴指示剂M,用0.100 0 mol·L-1盐酸标准溶液滴定,溶液由红色变至近无色(第一滴定终点),消耗盐酸V1 mL;
③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用 0.100 0 mol·L-1盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点),又消耗盐酸V2 mL;
④平行测定三次,V1平均值为22.45,V2平均值为23.51。
已知:(ⅰ)当温度超过35 ℃时,NH4HCO3开始分解。
(ⅱ)相关盐在不同温度下的溶解度表(g/100 g H2O)
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
NH4HCO3
11.9
15.8
21.0
27.0
NaHCO3
6.9
8.2
9.6
11.1
12.7
14.5
16.4
NH4Cl
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.2
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中晶体A的化学式为____________,晶体A能够析出的原因是______________________
_____________________________________________________;
(2)步骤Ⅰ中“300 ℃加热”所选用的仪器是______(填标号);
(3)指示剂N为_______________,描述第二滴定终点前后颜色变化___________________________
____________________________________;
(4)产品中NaHCO3的质量分数为____________(保留三位有效数字);
(5)第一滴定终点时,某同学俯视读数,其他操作均正确,则NaHCO3质量分数的计算结果____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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$$第15讲 苏打与小苏打
2025届高三化学第一轮复习
第15讲 苏打与小苏打
一、选择题
1.(2024·徐州高三检测)Na2CO3是一种重要的盐,下列说法不正确的是
A.Na2CO3属于强电解质
B.厨房油烟污渍可用热的Na2CO3溶液清洗
C.Na2CO3又称食用碱
D.Na2CO3是泡沫灭火器的主要成分
【答案】D
【解析】A项,Na2CO3在水溶液中完全电离,属于强电解质,正确;B项,Na2CO3水解使溶液呈碱性,加热促进水解平衡正向移动,溶液碱性增强,所以厨房油烟污渍可用热的Na2CO3溶液清洗,正确;C项,Na2CO3又称食用碱,正确;D项,NaHCO3是泡沫灭火器的主要成分之一,错误。
2.(2023·扬州模拟)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.CO2(g)NaHCO3(aq) B.NaCl(aq)NaHCO3(s)
C.Na2CO3(aq)NaHCO3(aq) D.NaClO4(aq)HClO4(aq)
【答案】C
【解析】A项,CO2与足量NaOH溶液反应生成Na2CO3,错误;B项,向NaCl溶液中通入CO2不能生成NaHCO3,错误;C项,Na2CO3、CO2和水反应生成NaHCO3,正确;D项,HClO4的酸性强于碳酸,错误。
3.(2024·无锡模拟)钠及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.金属钠与熔融的TiCl4反应可制备金属钛
B.呼吸面具中的Na2O2吸收人体呼出的CO2和H2O,同时释放出O2
C.侯氏制碱法的原理是将NH3通入到含有CO2的饱和食盐水中制得NaHCO3
D.泡沫灭火器的原理是利用NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液混合制取CO2
【答案】C
【解析】A项,金属钠还原性强于钛,与熔融的TiCl4反应可制备金属钛,正确;B项,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,呼吸面具中的Na2O2吸收人体呼出的CO2和H2O,同时释放出O2,正确;C项,氨在水中溶解度大,侯氏制碱法的原理是将CO2通入到含有NH3的饱和食盐水中制得NaHCO3,错误;D项,泡沫灭火器的原理是利用NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液混合发生反应生成氢氧化铝并制取CO2,正确。
4.(2022·无锡期中)用下列装置模拟侯氏制碱法的部分工艺。下列对于该实验方案的说法不正确的是
A.装置Ⅰ中使用小颗粒CaCO3可加快气体生成
B.装置Ⅱ中的试剂可使用饱和Na2CO3溶液
C.装置Ⅲ中使用冰水浴可促进NaHCO3析出
D.侯氏制碱法可以实现CO2的循环利用
【答案】B
【解析】A项,小颗粒CaCO3的比表面积大,与稀盐酸的接触面积大,可加快CO2气体生成,正确;B项,CO2、HCl均能与Na2CO3溶液反应,应改用饱和NaHCO3溶液除去HCl,错误;C项,用冰水降温,NaHCO3的溶解度减小,有利于析出NaHCO3固体,正确;D项,NaHCO3受热分解产生CO2,CO2可以在制备NaHCO3的流程中使用,侯氏制碱法可以实现CO2的循环利用,正确。
5.(2023·无锡期末)钠及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.金属钠与氧气反应,条件不同,产物不同
B.呼吸面具中的Na2O2吸收人体呼出的CO2和H2O,同时释放出O2
C.侯氏制碱法的原理是将NH3通入含有CO2的饱和食盐水中制得NaHCO3
D.将金属Na投入CuSO4溶液中会产生气体和蓝色沉淀
【答案】C
【解析】A项,常温下,金属钠与氧气反应产物是Na2O,加热条件下,金属钠与氧气反应产物是Na2O2,正确;B项,Na2O2能与CO2或H2O反应产生O2,正确;C项,侯氏制碱法的原理是将CO2通入含有NH3的饱和食盐水中制得NaHCO3,错误;D项,金属Na先跟CuSO4溶液中的水反应产生H2和NaOH,NaOH再和CuSO4溶液反应产生蓝色Cu(OH)2沉淀,正确。
6.(2022·盐城三校联考)侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料,发生反应:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱,向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵。下列说法正确的是
A.CO中C原子的轨道杂化类型为sp3
B.相同温度下,NH4Cl在水中的溶解度大于在NaCl溶液中的溶解度
C.用澄清石灰水可以鉴别Na2CO3与NaHCO3
D.NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强
【答案】B
【解析】A项,CO中C原子的轨道杂化类型为sp2,错误;B项,依据同离子效应可知,NH4Cl在水中的溶解度大于在NaCl溶液中的溶解度,正确;C项,Na2CO3、NaHCO3均能与Ca(OH)2反应产生白色沉淀,现象相同,无法鉴别,错误;D项,NaHCO3受热易分解,其热稳定性比Na2CO3弱,错误。
7.(2022·广东卷)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是
A.碱转化为酸式盐:OH-+2H++CO=、HCO+2H2O
B.碱转化为两种盐:2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O
C.过氧化物转化为碱:2O+2H2O=4OH-+O2↑
D.盐转化为另一种盐:Na2SiO3+2H+=、H2SiO3↓+2Na+
【答案】B
【解析】A项,向氢氧化钠溶液中通入足量的二氧化碳,碱可以转化成酸式盐,离子方程式为CO2+OH-=HCO,错误;B项,将氯气通入NaOH溶液中可以生成氯化钠和次氯酸钠两种盐,其离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,正确;C项,钠的过氧化物为Na2O2,可以和水反应生成氢氧化钠,但在离子方程式中Na2O2不能拆成离子,错误;D项,硅酸钠溶于水,在离子方程式中要写成离子,错误。
8.(2023·北京高考)下列说法正确的是
A.热的纯碱溶液去除油脂与水解反应无关
B.NaHCO3溶液显碱性的原因是HCO3-水解程度大于HCO3-的电离程度
C.用饱和Na2CO3溶液除去CO2中混有的少量HCl
D.Na2O2、CaH2中均有非极性共价键
【答案】B
【解析】A项,热的纯碱溶液碱性强,油脂在碱性条件下易水解,错误;B项,HCO3-水解呈碱性、电离呈酸性,NaHCO3溶液显碱性,说明其水解程度大于电离程度,正确;C项,Na2CO3也能与CO2反应,错误;D项,CaH2中只存在离子键,无共价键,错误。
9.下列说法正确的是
A.(2023·全国乙卷)用加热分解Na2CO3固体的方法制备CO2
B.(2023·山东高考)活泼金属(如Na)燃烧起火,用灭火毯(石棉布)灭火
C.(2023·辽宁高考)用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
D.(2023·广东高考)1 mol NaHCO3完全反应,得到CO2分子数目为2NA
【答案】B
【解析】A项,Na2CO3较稳定,加热不分解,错误;B项,灭火毯(石棉布)盖在着火的钠上可隔绝空气进而可灭火,正确;C项,Na2CO3与NaHCO3均能石灰水反应,生成白色沉淀,错误;D项,据2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,1 mol NaHCO3完全反应,得到CO2分子数目为NA,错误。
10.(2024·南通模拟)CsCl是一种分析试剂,制备方法Cs2CO3+2HCl=2CsCl+H2O+CO2↑。下列说法正确的是
A.CsCl的电子式:Cs∶∶ B.基态O2-的核外电子排布式:1s22s22p6
C.CO32-的空间结构:三角锥形 D.中子数为18的Cl原子:Cl
【答案】B
【解析】A项,CsCl属于离子化合物,电子式Cs+[∶∶]-,错误;B项,基态O2-的核外电子排布式:1s22s22p6,正确;C项,CO32-的空间结构为平面三角形,错误;D项,中子数为18的Cl原子为:Cl,错误。
11.(2023·常州模拟)下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置正确的是
【答案】C
【解析】A项,由于NH3和HCl在试管口遇冷时又能结合生成NH4Cl,无法制取NH3,错误;B项,由于NH3的溶解度远大于CO2,故制取NaHCO3时,应将CO2通入溶有NH3的饱和食盐水中,错误;D项,加热分解NaHCO3应在坩埚中进行,错误。
12.(2023·泰州高三检测)以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是
A.反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B.反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3
C.反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D.上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应
【答案】B
【解析】A项,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,则反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质,正确;B项,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,则反应④说明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3,错误;C项,过氧化钠与水、二氧化碳反应生成氧气,可用于潜水艇中氧气的供给,正确;D项,④是分解反应,①是化合反应,②是置换反应,正确。
13.(2023·南京外国语学校高三校考)实验室可通过沉淀重量法测定样品纯度,按如图装置测定纯碱(含少量NaCl)的纯度,下列说法正确的是
A.装置A中试剂应为浓硫酸,C中试剂应为BaCl2溶液
B.在B、C之间应增添盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置,以除去氯化氢气体
C.只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,就可以确定碳酸钠的质量分数
D.反应结束后,需经过过滤、洗涤、干燥、称量等操作测定装置C中沉淀质量
【答案】D
【解析】A项,为了防止空气中的二氧化碳对实验的影响,需先通过装置A吸收空气中的二氧化碳,则装置A中的试剂为 NaOH溶液,C中的试剂应能与二氧化碳反应生成沉淀,应为Ba(OH)2溶液,错误;B项,若B、C之间添加饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,挥发出的HCl气体会和NaHCO3反应生成CO2气体,对测定纯碱纯度会有影响,错误;C项,盐酸易挥发,B中可能有HCl、H2O进入C中,不能通过测定C的质量差来确定CO2的质量,应通过测量C中产生的沉淀质量来确定碳酸钠的质量分数,错误;D项,沉淀表面可能附着少量水分和溶于水的杂质,应经过过滤、洗涤、干燥、称量等操作测定装置C中沉淀质量,正确。
14.(2023·扬州高三调研)某化学兴趣小组模拟侯氏制碱法进行实验,流程如图。下列说法正确的是
A.该流程中可循环利用的物质只有CO2
B.生成NaHCO3的离子方程式为Na++NH3·H2O+CO2=NaHCO3↓+NH
C.获得纯净NH4Cl晶体的操作为蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
D.用澄清石灰水可以鉴别NaHCO3和Na2CO3
【答案】B
【解析】A项,流程中可以循环利用的物质有二氧化碳和氯化钠溶液,错误;C项,由溶解度图像可知,氯化铵溶解度随温度升高而增大,因此从溶液中得到氯化铵固体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,错误;D项,NaHCO3和Na2CO3与澄清石灰水反应都生成白色沉淀,不能用澄清石灰水鉴别两种物质,错误。
15.(2022·全国高三专题练习)某实验小组利用传感器探究Na2CO3和NaHCO3的性质。已知:pH越大,溶液碱性越强。下列分析错误的是
实验操作
实验数据
A.①与②的实验数据基本相同,说明②中的OH-未参与该反应
B.加入试剂体积相同时,②溶液比③溶液碱性更弱
C.a点反应的离子方程式为:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O
D.Na2CO3和NaHCO3的稀溶液可利用CaCl2溶液鉴别
【答案】B
【解析】澄清石灰水中滴加Na2CO3溶液,发生反应:Ca2++CO32-=CaCO3↓;滴加NaHCO3溶液,若NaHCO3溶液少量,发生反应:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O,若NaHCO3溶液足量,Ca(OH)2完全反应时,发生反应:Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O,实验中②生成NaOH浓度大于③。
A项,澄清石灰水中滴加碳酸钠溶液,发生反应:Ca2++CO32-=CaCO3↓,①是对照试验,①与②的实验数据基本相同,可说明②中的OH-未参与该反应,正确;B项,碳酸钠和碳酸氢钠浓度相同,加入试剂体积相同时,二者物质的量相同,与氢氧化钙完全反应,Na2CO3溶液反应不消耗OH-,而NaHCO3会反应消耗OH-,因此反应后溶液中OH-的物质的量n(OH-):②>③,而溶液体积相同,故反应后溶液中c(OH-):②>③;c(OH-)越大,溶液的碱性就越强,因此溶液的碱性:②>③,错误;C项,从起始到a点,氢氧化钙过量,碳酸氢钠完全反应,故发生反应要以不足量的NaHCO3为标准,反应的离子方程式为:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O,正确;D项,Na2CO3和CaCl2溶液反应产生CaCO3白色沉淀,而NaHCO3的稀溶液与CaCl2溶液不反应,无明显现象,因此可利用CaCl2溶液鉴别二者,正确。
二、填空题
16.(2023·常州高三期中)如图是工业生产纯碱的工艺流程示意图。
已知:粗盐水中含有MgCl2、CaCl2。
完成下列填空:
(1)粗盐水加入沉淀剂NaOH、Na2CO3分别除去MgCl2、CaCl2,固体C为______________________,书写其中一个反应的化学方程式:_______________________________________________________。
(2)在工业生产纯碱工艺流程中,先“氨化”后“碳酸化”的目的是____________________________,“碳酸化”时,NaCl、NH3、CO2和H2O相互作用析出NaHCO3,写出该反应的化学方程式:____________________________________________________________________________。
(3)“碳酸化”后过滤获得的NH4Cl可用作______肥,也可先__________(填“加热”或“冷却”)NH4Cl溶液,再加入石灰水以循环使用的物质是___________。
(4)“煅烧”时,NaHCO3分解生成的气体D是______________,不将气体D直接排入空气,合理的理由是________________________________________________________________。
(5)鉴别产品纯碱中是否含有碳酸氢钠的方法是_____________________________________________
______________________________________________________________________。
【答案】(1)Mg(OH)2和CaCO3 2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl(或Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl) (2)有利于溶液吸收CO2气体 NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl (3)氮 加热 NH3 (4)CO2 可循环利用,降低生产成本,同时也能保护环境(答案合理即可) (5)取产品于试管,加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察溶液是否变浑浊
17.(2021·河北)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献,某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl,实验流程如图:
回答下列问题:
(1)从A~E中选择合适的仪器制备NaHCO3,正确的连接顺序是____________(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)B中使用雾化装置的优点是____________________________________________________。
(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为__________________________________________。
(4)反应完成后,将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液:
向滤液中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)+NH4Cl(aq)―→NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线,需采用的操作为___________、________、洗涤、干燥。
【答案】(1)aefbcgh (2)使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率(或其他合理答案) (3)NH3·H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓ (4)冷却结晶 过滤
【解析】(1)要制备NaHCO3,需先选用装置A制备二氧化碳,然后通入饱和碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的HCl,后与饱和氨盐水充分接触来制备NaHCO3,其中过量的二氧化碳可被氢氧化钠溶液吸收,所以按气流方向正确的连接顺序应为aefbcgh;(4)②根据溶解度随温度的变化曲线可以看出,氯化铵的溶解度随着温度的升高而不断增大,而氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显,所以要想使NH4Cl沉淀充分析出并分离,需采用的操作为冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
18.(2021·湖南高考)碳酸钠俗称纯碱,是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠,并测定产品中少量碳酸氢钠的含量,过程如下:
步骤Ⅰ.Na2CO3的制备
步骤Ⅱ.产品中NaHCO3含量测定
①称取产品2.500 g,用蒸馏水溶解,定容于250 mL容量瓶中;
②移取25.00 mL上述溶液于锥形瓶,加入2滴指示剂M,用0.100 0 mol·L-1盐酸标准溶液滴定,溶液由红色变至近无色(第一滴定终点),消耗盐酸V1 mL;
③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用 0.100 0 mol·L-1盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点),又消耗盐酸V2 mL;
④平行测定三次,V1平均值为22.45,V2平均值为23.51。
已知:(ⅰ)当温度超过35 ℃时,NH4HCO3开始分解。
(ⅱ)相关盐在不同温度下的溶解度表(g/100 g H2O)
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
NH4HCO3
11.9
15.8
21.0
27.0
NaHCO3
6.9
8.2
9.6
11.1
12.7
14.5
16.4
NH4Cl
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.2
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中晶体A的化学式为____________,晶体A能够析出的原因是______________________
_____________________________________________________;
(2)步骤Ⅰ中“300 ℃加热”所选用的仪器是______(填标号);
(3)指示剂N为_______________,描述第二滴定终点前后颜色变化___________________________
____________________________________;
(4)产品中NaHCO3的质量分数为____________(保留三位有效数字);
(5)第一滴定终点时,某同学俯视读数,其他操作均正确,则NaHCO3质量分数的计算结果____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)NaHCO3 30~35 ℃,NaHCO3的溶解度小于NaCl、NH4HCO3和NH4Cl的溶解度(2)D (3)甲基橙 溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不变色 (4)3.56% (5)偏大
【解析】(1)根据相关盐在不同温度下的溶解度可知,30~35 ℃,NaHCO3的溶解度明显小于NaCl、NH4HCO3和NH4Cl的溶解度,因此NaHCO3在步骤Ⅰ中结晶析出;(2)300 ℃给固体加热选用的仪器应为坩埚;(3)本题中测定碳酸氢钠含量采用了双指示剂滴定法,第一滴定过程以酚酞为指示剂,Na2CO3转化为NaHCO3,第二滴定过程以甲基橙为指示剂,NaHCO3转化为NaCl、CO2和H2O,所以第二滴定终点前后溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不变色;(4)由(3)的分析过程可知,25.00 mL 待测液中所含NaHCO3的物质的量为0.100 0 mol·L-1×(V2-V1)×10-3 L,则2.500 g产品中所含NaHCO3的质量为84 g·mol-1××0.100 0 mol·L-1×(23.51-22.45)×10-3 L≈0.089 g,则产品中NaHCO3的质量分数=×100%≈3.56%;(5)第一次滴定终点时,俯视读数,导致测得的V1偏小,NaHCO3质量分数的计算结果偏大。
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