实验室制取和收集气体的思路

（11分）某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研究。【产品与原理】该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品——纯碱（Na2CO3）和化肥NH4C...

2023-07-09 02:12发布

站内问答 / 化学
958 1 6
这道初中化学的题目是：
（11分）某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研究。
【产品与原理】
该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品——纯碱（Na2CO3）和化肥NH4Cl。
生产原理是：将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物，反应为：
NaCl（饱和）+ NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3↓+ NH4Cl；分离出NaHCO3，加热制得纯碱。
【生产流程】

【相关资料】
⑴ NH4ClNH3↑+HCl↑
⑵ 已知20℃时有关物质的溶解度如下（气体指1体积水中能溶解的气体体积）
物质
NaCl
NaHCO3
NH4Cl
NH3
CO2
溶解度
36.0g
9.6g
37.2g
710
0.9
【问题讨论】：
⑴ 操作Ⅰ、Ⅱ的名称为             。
⑵ 反应①中发生了两个反应，写出其中的一个化学方程式：
                                                              。
⑶ 反应③中得到纯碱的化学方程式为：                                   。
⑷ 溶液B中的溶质有                                    （至少写出两种）。
⑸ 上述生产流程中可循环使用的是               （填序号）。
A.挥发性气体       B.溶液      C.氢氧化镁      D.化肥NH4Cl
【组成确定】
⑴ 称取一定质量的纯碱样品，经多次充分加热后，再称重，质量无变化；
⑵ 另取少量纯碱样品加入适量水，样品完全溶解，向该溶液中加入过量稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀。    
由上述实验可确定纯碱样品含有杂质            （写化学式）。
【含量测定】
称取纯碱样品10.8g加入适量水,再加入过量CaCl2溶液，搅拌、过滤、洗涤、干燥后称得固体质量为10.0g，请通过计算并结合右表判断此纯碱样品等级为        品。计算过程：
【总结反思】
某同学认为，在上述纯碱含量测定中，将CaCl2溶液改为BaCl2溶液，测定误差会减小，其理由是                                                  。
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1条回答
归属感
1楼-- · 2023-07-09 02:27
这道初中化学题的正确答案为：
问题讨论（1）过滤
（2）HCl + NaOH =" NaCl" + H2O 或 Na2CO3 + 2HCl =" 2NaCl" + CO2↑+ H2O
（3）2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2↑+H2O
(4) NH4Cl、 NaHCO3、NaCl 、NH4HCO3中任意2个
（5）AB ；组成测定：NaCl；
含量测定;计算含量为98.1% ，等级：合格；
总结反思：同样质量的样品反应得到的BaCO3质量大于CaCO3，质量越大称量的误差越小。
解题思路 [问题讨论]：
（1）固体小颗粒悬浮于液体里形成的混合物叫悬浊液，欲使悬浊液变为溶液，可过滤掉其中的不溶物，故操作Ⅰ、Ⅱ，相同操作的名称为过滤;
（2）由图可知，反应①中与盐酸反应的物质有NaOH和Na2CO3，故反应方程式为：NaOH+HCl═NaCl+H2O或Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
（3）由图可知，晶体A为NaHCO3，所以反应③中得到纯碱的化学方程式为：2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2↑+H2O;
(4)由图可知，溶液B中的溶质有NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3四种，故为其中的任意两种;
（5）挥发性气体C是二氧化碳，溶液D是可能含有NaCl等多种溶质的混合物，因为给出的信息不足无法判断其具体组成，但二氧化碳和氯化钠在上述生产流程中都可以循环使用
[组成确定]
（2）由题意可知，滴加AgNO3溶液，有白色沉淀，此沉淀即AgCl，所以反应物中一定有Cl离子，由题意可知，向该溶液中加入过量稀HNO3反应物，并且样品完全溶于水，由此可以推断纯碱样品含有杂质NaCl；（1分）
[含量测定]
解：设Na2CO3的质量为m
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl（1分）
106          100
m            10.0g
106：100=m：10.0g
解得：m=10.6g（1分）
10.6g /10.8g×100%≈98.1%，与工业纯碱标准对照，属于合格品；
【总结反思】等质量的碳酸钠与氯化钡反应产生的碳酸钡沉淀质量大，称量时的（相对）误差小

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