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【化学—选修2:化学与技术】 NaCl是价廉且应用广泛的化工业原料,例如应用于纯...

【化学—选修2:化学与技术】

NaCl是价廉且应用广泛的化工业原料,例如应用于纯碱工业、氯碱工业、氯酸钾工业、肥皂工业等。

(1)19世纪60年代氨碱法是纯碱工业广泛使用的方法,20世纪20年代以后被联合制碱法逐渐取代。

①请写出以NaCl为原料利用氨碱法生产纯碱的化学方程式_____________________。

②在联合制碱法中,纯碱工厂与______________工厂进行联合生产,以方便的获得原料_________________。

③在联合制碱法中循环使用,而在氨碱法中循环使用率不高的物质是_______________。

(2)氯酸钾是重要的化工业产品,在火柴、炸药、雷管、焰火等制造中有重要应用,工业中首先通过电解热食盐水制得氯酸钠,再加入一定量的氯化钾即可得到氯酸钾沉淀。

①在火柴、炸药、雷管、焰火的制造过程中大量使用氯酸钾,主要应用氯酸钾的___________性。

②请写出电解食盐水生产氯酸钠的化学方程式__________________。该工艺过程中使用的装置与氯碱工业中使用的装置主要区别有____________________(请答出两点)。

(3)在肥皂的工业生成过程中,也要使用NaCl的目的是_______________________。

 

(1)①NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O②合成氨 NH3、CO2 ③CO2 NaCl (2)①强氧化 ②NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑ 需要加热恒温控制、没有离子交换膜 (3)加入食盐使肥皂析出 有利于肥皂的析出 【解析】 试题分析:(1)①氨气溶于水所得氨水呈碱性,比水更易吸收二氧化碳,向饱和的氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳,析出碳酸氢钠晶体,加热碳酸氢钠晶体可制得纯碱,上述反应的化学方程式分别为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;②在联合制碱法中,联合制碱法包括两个过程:第一个过程与氨碱法相同,将氨通入饱和食盐水而成氨盐水,再通入二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀,经过滤、洗涤得NaHCO3微 小晶体,再煅烧制得纯碱产品,放出的二氧化碳气体可回收循环使用,其滤液是含有氯化铵和氯化钠的溶液,第二个过程是从含有氯化铵和氯化钠的滤液中结晶沉淀 出氯化铵晶体,在低温条件下,向滤液中加入细粉状的氯化钠,并通入氨气,可以使氯化铵单独结晶沉淀析出,经过滤、洗涤和干燥即得氯化铵产品,纯碱工厂与合 成氨工厂进行联合生产,以便获得原料NH3、CO2;③氨碱法的最大缺点在于原料食盐的利用率只有72%~74%,联合制碱法最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上,此外氨碱法与联合制碱法相比,CO2循环使用率也不高。 (2)①处于高价的元素具有氧化性,氯酸钾中氯元素的化合价为+5价,在火柴、炸药、雷管、焰火的制造过程中分解生成氯化钾和氧气,氯元素化合价降低,表现强氧化性;②化合价升高的氯元素被氧化,化合价由-1价升高到+5价,化合价降低的氢元素被还原,化合价由+1价降低到0价,根据氧化还原反应得失电子数相等,反应为:NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑;电解氯化钠溶液控制条件可以得到氯酸钠和氢气,该过程中要控制好温度且不再需要离子交换膜,与氯碱工业制备氯气和氢氧化钠有较大的区别。 (3)工业上制肥皂时,为了使肥皂和甘油充分分离,常向皂化锅中慢慢加入食盐颗粒,将高级脂肪酸钠从混合液中析出。 考点:考查氯化钠的相关性质  
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考点分析:
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为探究Ag与Fe3+氧化性的相关问题,某小组同学进行如下实验:已知:相关物质的Ksp(20度)  AgCl:1.8×10-10   Ag2SO4:1.4×10-5

(1)甲同学的实验如下:

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注:经检验黑色固体为Ag。

①白色沉淀的化学式是______________________。

②甲同学得出Ag氧化了Fe2+的依据是_________________。

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(2)乙同学为探究Ag和Fe2+反应的程度,进行实验Ⅱ。

a.按右图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应),发现电压表指针偏移。偏移的方向表明:电子由石墨经导线流向银。放置一段时间后,指针偏移减小。

b.随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO43溶液,发现电压表指针的变化依次为:偏移减小→回到零点→逆向偏移。

①a中甲烧杯里的电极反应式是______________________。

②b中电压表指针逆向偏移后,银为_______________极(填“正”或“负”)。

③由实验得出Ag和Fe2+反应的离子方程式是___________。

(3)为进一步验证乙同学的结论,丙同学又进行了如下实验:

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①实验Ⅲ_________(填“能”或“不能”)证明Fe3+氧化了Ag,理由是_______________。

②用化学反应原理解释实验Ⅳ与V的现象有所不同的原因_____________________。

 

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K2SO4是无氯优质钾肥,Mn3O4是生产软磁铁氧体材料的主要原料。以硫酸工    业的尾气联合制备K2SO4和Mn3O4的工艺流程如下:

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(1)几种盐的溶解度见上图。反应Ⅲ中,向(NH42SO4溶液中加入KCl溶液充分反应后,进行蒸发浓缩、________________、洗涤、干燥等操作即得K2SO4产品。

(2)检验K2SO4样品是否含有氯化物杂质的实验操作是___________________。

(3)反应Ⅳ的化学方程式为_______________________。  

(4)Mn3O4与浓盐酸加热时发生反应的离子方程式为____________________。

(5)上图煅烧MnSO4·H2O时温度与剩余固体质量变化曲线。

①该曲线中B段所表示物质的化学式为_____________________。

②煅烧过程中固体锰含量随温度的升高而增大,但当温度超过1000℃时,再冷却后,测得产物的总锰含量反而减小。试分析产物总锰含量减小的原因____________________。

 

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青蒿素,是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差,青蒿素是高效的抗疟药。已知:乙醚沸点为35℃。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺为:

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请回答下列问题:

(1)对青蒿进行干燥破碎的目的是_____________。

(2)操作I需要的玻璃仪器主要有:烧杯、___________,为加速操作I的进行,最好采用________________的方法,操作Ⅱ的名称是___________________。

(3)操作Ⅲ的主要过程可能是_____________(填字母)。

A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶

B.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤

C.加入乙醚进行萃取分液

(4)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下:将28.2g青蒿素样品放在硬质玻璃管C中,缓缓通入空气数分钟后,再充分燃烧,精确测定装置E和F实验前后的质量,根据所测数据计算。

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①装置E中盛放的物质是______________,装置F中盛放的物质是________________。

②该实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是_______________。

③用合理改进后的装置进行试验,称得:

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则测得青蒿素的最简式是__________________。

(5)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中,青蒿素的溶解量较小,加热并搅拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液红色变浅,说明青蒿素与____________(填字母)具有相同的性质。

A.乙醇         B.乙酸           C.乙酸乙酯        D.葡萄糖

(6)某科研小组经多次提取青蒿素实验认为用石油醚做溶剂较为适宜,实验中通过控制其他实验条件不变,来研究原料的粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取速率的影响,    其结果如下图所示:

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由上图可知控制其他实验条件不变,采用的最佳粒度、时间和温度为_______________。

A.80目、100分钟、50℃  B.60目、120分钟、50℃   C.60目、120分钟、55℃

 

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常温下,用0.10mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10 mol·L-1CH3COOH

溶液和HCN溶液所得滴定曲线如右图。下列说法正确的是

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A.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO)<c(CN

B.点③和点④所示溶液中:c(Na)>c(OH)>c(CH3COO)>c(H

C.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO)-c(CN)=c(HCN)-c(CH3COOH)

D.点②和点③所示溶液中都有:c(CH3COO)+c(OH)=c(CH3COOH)+c(H

 

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短周期元素X、Y、Z、W、U原子序数依次增大。X与W位于同一主族,Y、Z形成的氧化物均是常见的耐火材料,W原子的最外层电子数是次外层电子数的一半,Z、W、U原子的最外层电子数之和为13。下列说法正确的是

A.X、W、U的最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序为:U>W>X

B.Y、Z元素的单质作电极,在氢氧化钠溶液中构成原电池,Z电极上产生大量气泡

C.室温下,0.05.mol·L-1U的气态氢化物的水溶液的pH>1

D.Y、Z、U元素的简单离子半径由大到小的顺序:Y>Z>U

 

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