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某课外活动小组模拟工业制备纯碱,方案如下: (一)实验原理:NaCl+H2O+N...

某课外活动小组模拟工业制备纯碱,方案如下:

(一)实验原理:NaCl+H2O+NH3+CO2═NaHCO3↓+NH4Cl

向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和,然后通入二氧化碳,析出溶解度较小的碳酸氢钠.

(二)实验装置:所需实验药品和装置如图所示:

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(三)实验步骤

1)搭好装置,然后应该进行的操作是__________

2)中间的烧瓶中加入20mL饱和食盐水,并将其浸入冰水中;D中加入足量氢氧化钠固体,E中加入足量浓氨水;B中加入足量碳酸钙粉末,A中加入足量稀硫酸于(可分多次加入).仪器A的名称是__________,选择用稀硫酸而不用稀盐酸的好处是__________

3)先打开__________K1K2),将装置AE中的试剂慢慢加入圆底烧瓶,烧瓶中产生气体的原理是__________大约20分钟左右时,观察到饱和食盐水上方有__________大量的白雾

现象时,再打开__________K1K2),将装置AE中的试剂慢慢加入圆底烧瓶,大约5分钟即有浑浊出现,约15分钟出现大量白色固体.

(四)纯碱制备:

4)上述实验结束后,欲得到纯碱,将固体过滤、洗涤后,还需进行的操作是__________不加任何其它试剂,装置任选),反应的化学方程式为__________若将上述操作产生的气体全部通过浓硫酸,再通过足量的过氧化钠,过氧化钠增重0.28g,则制得的纯碱质量为__________g

 

(1)检验装置的气密性;(2)分液漏斗;盐酸易挥发,CO2中混入HCl; (3)K2;氢氧化钠遇水放热,同时电离出大量OH-离子,使NH3+H2ONH3•H2ONH4++OH-平衡逆向移动,产生氨气;大量的白雾;K1; (4)加热(或灼烧);2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;10.6 【解析】 试题分析:(1)模拟工业制备纯碱:NaCl+H2O+NH3+CO2═NaHCO3↓+NH4Cl,图中装置A、B制取二氧化碳,装置D、E制取氨气,中间的烧瓶两种气体和氯化钠反应都需要不漏气,所以仪器按上图组装好后,首先应该进行的操作是检验装置气密性,故答案为:检验装置的气密性; (2)根据仪器特点可知A为分液漏斗,二氧化碳为制备纯碱的原料气体,氯化氢能和碳酸钠、碳酸氢钠反应,氯化氢易挥发,用盐酸和碳酸钙制取的二氧化碳中混有氯化氢,影响后续反应,所以用难挥发的硫酸分多次和碳酸钙粉末反应制取二氧化碳,故答案为:分液漏斗;盐酸易挥发,CO2中混入HCl; (3)因氨气溶解度大,先通入氨气使溶液呈碱性,增大二氧化碳的吸收量,增大碳酸氢根离子的浓度,所以实验过程中先通入氨气,先打开K2,将装置E中的试剂慢慢加入圆底烧瓶,烧瓶中氢氧化钠遇水放热,同时电离出大量OH-离子,使NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-平衡逆向移动,产生氨气,大约20分钟左右时,观察到饱和食盐水上方有大量的白雾时,氨气在氯化钠溶液中已经饱和,所以再打开K1,制取二氧化碳通入二氧化碳反应,故答案为:K2;氢氧化钠遇水放热,同时电离出大量OH-离子,使NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-平衡逆向移动,产生氨气;大量的白雾;K1; (4)碳酸氢钠受热发生的反应为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,浓硫酸具有吸水性,所以浓硫酸增重的质量就是水的质量,再通过足量的过氧化钠,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,反应本质为:CO+Na2O2=2Na2CO3,固体增重为CO的质量,故过氧化钠增加的质量为2.8g为CO的质量,n(CO)==0.1mol,根据碳原子守恒:n(CO)=n(CO2)=0.1mol,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,n(Na2CO3)=n(CO2)=0.1mol,则制得的纯碱质量为:m(Na2CO3)=nM=0.1mol×106g/mol=10.6g,故答案为:加热(或灼烧);2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;10.6 【考点定位】考查制备实验方案的设计 【名师点晴】本题是一道有关工业制纯碱知识的一道综合实验题目,考查学生分析和解决问题的能力,掌握制碱原理是解题的关键。本题中装置A、B制取二氧化碳,装置D、E制取氨气,氨气极易溶于水,二氧化碳在水中的溶解度较小,先通入氨气,氨气与水形成呈碱性的氨水可与二氧化碳与水生成的碳酸发生反应,更有利于二氧化碳气体的吸收;向中间的烧瓶饱和食盐水中通入足量氨气至饱和,然后通入二氧化碳,析出溶解度较小的碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解制得碳酸钠。  
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考点分析:
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一定温度下,水溶液中H+OH-的浓度变化曲线如图,下列说法正确的是( 

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A.升高温度,可能引起由cb的变化

B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13

C.该温度下,加入FeCl3可能引起由ba的变化

D.该温度下,稀释溶液可能引起由cd的变化

 

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下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是( 

A、碳酸氢钠溶液:cNa++ cH+= cCO32-+ cOH-+ cHCO3-

B、物质的量浓度相等的CH3COOHCH3COO Na 溶液等体积混合:cCH3COOH+ cCH3COO-=2 cNa+

C、硫酸铜溶液与过量浓氨水反应的离子方程式为Cu2++ 2NH3•H2O= CuOH2 +2 NH4+

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新型NaBH4/H2O2燃料电池(DBFC)的结构如图所示,该电池总反应方程式:NaBH4+4H2O2═NaBO2+6H2O,有关的说法不正确的是(  

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下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的是( 

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B.用装置乙除去氯气中混有的少量氯化氢

C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液

D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2•4H2O

 

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常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(    )

A1.0mol/LKNO3溶液H+Fe2+Cl-SO42-

B甲基橙呈红色的溶液:NH4+Ba2+[AlOH4]-Cl-

CpH=12的溶液:K+Na+CH3COO-Br-

D.与铝反应产生大量氢气的溶液:Na+K+CO32-NO3-

 

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