(22分)著名侯氏制堿法的重要反應(yīng)之一:NH3 +CO2 +H2O+NaCl ="=" NaHCO3 +NH4Cl。在生產(chǎn)中,NaHCO3易結(jié)晶析出,經(jīng)過濾得到NaHCO3晶體和濾液。某化學興趣小組欲探究所得濾液中溶質(zhì)的成分,及制得的純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù),請你參與他們的探究活動。
【查閱資料】Ⅰ.碳酸鈉和氯化鈣能發(fā)生復分解反應(yīng)。
Ⅱ.2NaHCO3    Na2CO3 +CO2↑+H2O; NH4Cl    NH3↑+HCl↑。
Ⅲ.NaCl溶液與AgNO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生不溶于稀HNO3的白色沉淀。
【探究實驗1】濾液中含有的溶質(zhì)是什么?
【作出猜想】猜想1:NH4Cl        猜想2:NaHCO3      猜想3:NaCl
猜想4:……
【交流與討論】(1)化學興趣小組認為溶質(zhì)含有NaCl,理由是                     。
(2)化學興趣小組經(jīng)過討論,認為猜想4可能是                    
【實驗推斷】

實驗步驟
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論及分析
①取少量濾液于試管中,滴加足量的NaOH濃溶液后加熱,并將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口。
                  
濾液中含有NH4Cl,有關(guān)化學方程式:
NaOH + NH4Cl =" NaCl" + NH3↑+ H2O
②另取少量濾液于試管中,滴加稀鹽酸。
產(chǎn)生無色
無味氣體。
濾液中含有    ,有關(guān)化學方程式:
                             。
③另取少量濾液蒸干后充分灼燒,取灼燒后的殘余固體溶于水,滴加稀HNO3,再滴加AgNO3溶液。
產(chǎn)生白色沉淀。
濾液中含有       ,濾液蒸干后充分灼燒的目的是                。
【探究實驗2】測定NaHCO3晶體受熱后所得粉末中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)。
(1)樣品與氯化鈣溶液的反應(yīng)實驗(雜質(zhì)不與氯化鈣溶液反應(yīng)):
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
取一定量純堿樣品配成溶液后,滴加過量的CaCl2溶液。
產(chǎn)生白色沉淀。
反應(yīng)的化學方程式:
                               。
(2)分析滴加的CaCl2溶液要過量的原因:                                      。
(3)應(yīng)后的混合物進行過濾,把獲得的沉淀物進行洗滌、干燥、稱量。利用沉淀物質(zhì)量計算Na2CO3 的質(zhì)量分數(shù)為96%。如果不洗滌沉淀物會造成測定結(jié)果大于96%,這是因為                                                                。

[交流討論] (1)NaCl沒有完全反應(yīng)  (2)NH4Cl 和NaHCO3的混合物(或其他合理答案均可)[實驗推斷]①紅色變藍色   ②NaHCO3        NaHCO3 +HCl     NaCl +H2O +CO2↑ ③NaCl       除去NH4Cl     [探究實驗2]。1)Na2CO3 + CaCl2     CaCO3↓+2NaCl 。2)使Na2CO3完全反應(yīng)   (3)沉淀物中混有NaCl 和NaHCO3

解析試題分析:【交流與討論】(1)氯化鈉是反應(yīng)物之一,如沒有完全參與反應(yīng),則溶質(zhì)中應(yīng)含有NaCl。
(2)氯化銨沒有析出、碳酸氫鈉可溶解一部分,所以可能為氯化銨和碳酸氫鈉的混合物。
【實驗推斷】①氯化銨可與堿反應(yīng)生成氨氣,氨氣溶于水呈堿性,可使紅色石蕊試液變藍。
②碳酸氫鈉可與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳氣體,所以知濾液中有碳酸氫鈉。反應(yīng)的化學方程式為:NaHCO3 +HCl     NaCl +H2O +CO2
③“滴加稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀”說明沉淀為氯化銀。則原濾液中含有氯離子,即含氯化鈉。濾液蒸干后充分灼燒可除去氯化銨,防止對實驗造成影響。
【探究實驗2】(1)碳酸鈉可與氯化鈣溶液的反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,反應(yīng)的化學方程式為:Na2CO3 + CaCl2     CaCO3↓+2NaCl
(2)滴加的CaCl2溶液要過量是為了使碳酸鈉完全反應(yīng),以免影響測定碳酸鈉的質(zhì)量。
(3)沉淀物中混有NaCl 和NaHCO3,二者可溶解于水,可利用洗滌的方法除去。如不洗滌,則會沉淀的質(zhì)量偏大,進一步計算出碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)偏大。
考點:科學探究、鹽的化學性質(zhì)

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:初中化學 來源: 題型:問答題

亞硫酸鹽的一些性質(zhì)和碳酸鹽的性質(zhì)類似,如:Na2SO3(亞硫酸鈉)溶液呈堿性,BaSO3(亞硫酸鋇)是白色難溶于水的固體.工業(yè)上常用NaOH來吸收SO2氣體.現(xiàn)有吸收SO2一段時間后的NaOH樣品,請選用下列試劑:鹽酸、稀硫酸、蒸餾水、Ba(OH)2溶液、Ba(NO32溶液[已知Ba(NO32溶液呈中性〕、pH試紙、石蕊指示劑,儀器自選,設(shè)計一個簡單的實驗判斷該樣品中NaOH是否反應(yīng)完全,請完成下列實驗步驟;
(1)取少量吸收SO2一段時間后的NaOH樣品,用適量蒸餾水完全溶解;
(2)用試管取少量該樣品溶液;
(3)往試管中逐滴加入          ,到            時,停止加入;
(4)后續(xù)實驗的操作是:                               ,若觀察到         ,則NaOH已完全反應(yīng).

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

(6分)化學小組同學在實驗室發(fā)現(xiàn)了三瓶無標簽待區(qū)分的白色固體,標為A、B、C分別是碳酸鈉、硫酸鈉、碳酸鈣中的一種。(提示:可溶性的鋇鹽有毒)

【提出問題】如何區(qū)分出三種物質(zhì)?
【進行實驗】甲、乙兩位同學進行了如下實驗:
步驟一:甲、乙的實驗設(shè)計與操作相同,分別取A、B、C 瓶中的樣品少量于試管中,試管編號對應(yīng)記為1、2、3號,加等量的水,觀察到2號中產(chǎn)生白色渾濁,1、3號中得到無色溶液。
步驟二:甲、乙的實驗操作如下圖所示:

【表達與交流】乙認為甲的實驗無法區(qū)分1、3號溶液,理由是(1)                
                                                           。
【證據(jù)與結(jié)論】經(jīng)過思考,甲在步驟二的基礎(chǔ)上,繼續(xù)向1、3號管中加入足量稀鹽酸,1號中產(chǎn)生的明顯現(xiàn)象是(2)                 ,產(chǎn)生此現(xiàn)象的化學方程式為(3)                。乙同學在區(qū)分1、3號中的溶液時選擇的與甲不同類別的某試劑是(4)           。兩位同學通過實驗都區(qū)分出了三種固體。請將三種固體物質(zhì)的化學式分別標在廣口瓶的標簽上(5)。
【反思與評價】對比甲、乙的實驗,請你從安全性、簡約性的角度對甲或乙同學的實驗進行評價 (6)                                               。

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

(8分)某興趣小組對食用純堿和食用小蘇打兩種粉末進行以下探究,
[查閱資料]

名稱
食用純堿
食用小蘇打
主要成分
Na2CO3
NaHCO3
酸堿性
水溶液顯堿性
水溶液顯堿性
熱穩(wěn)定性
受熱不分解
270℃時完全分解為碳酸鈉、二氧化碳、水
[實驗探究]
(1)探究兩者水溶液酸堿性的差異
小明分別向等濃度的兩種溶液中滴入酚酞試液,發(fā)現(xiàn)兩者都變             色,但食用純堿溶液中顏色更深,由此推測可能           溶液堿性更強。小歡認為要比較兩種溶液的堿性強弱,測定方法:                                                              。
(2)驗證兩種粉末的穩(wěn)定性
在老師的指導下,該小組按如圖1裝置進行實驗操作,觀察到          (填“甲”或“乙”)燒杯中澄清石灰水變渾濁,試管中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為                      ,裝置中棉花的作用                         。

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

(14分)某;瘜W興趣小組欲對食鹽的用途進行探究,獲得以下信息并對相關(guān)問題進行研究。
一、用途之一:作調(diào)味品。
食鹽的主要成份是NaCl, 通過晾曬海水或煮鹽井水、鹽湖水等,可以蒸發(fā)除去水分得到粗鹽.粗鹽中含有難溶性雜質(zhì)(泥沙等)和多種可溶性雜質(zhì)(氯化鎂、氯化鈣等).
[提出問題]如何才能將粗鹽中難溶性雜質(zhì)和可溶性雜質(zhì)(氯化鎂、氯化鈣)除去,從而獲得較純的食鹽晶體?
[資料準備]

20℃時,一些物質(zhì)的溶解度
 
 
 
OH-
 
CO32-
 
Na+
 

 

 
Ca2+
 

 

 
Mg2+
 

 

 

[實驗方案]某同學為了提純粗鹽,設(shè)計了如下實驗方案并進行實驗.
[交流與表達]
(1)實驗操作X的名稱是   ,該操作中要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和    。
(2)實驗步驟③的主要目的是              (用化學方程式回答);判斷氫氧化鈉溶液已過量的方法是                 
(3)有同學認為原實驗方案不完善,做出這種評價的依據(jù)是                
二、用途之二:制備氯氣。
工業(yè)上用電解飽和食鹽水來制備氯氣,可以得到多種化工產(chǎn)品,除氯氣(Cl2)外,還生成密度最小的氣體,向反應(yīng)后的溶液中滴加無色酚酞試液,溶液變紅,請寫出發(fā)生反應(yīng)的化學方程式           
三、用途之三:工業(yè)制堿。
某廠采用“侯氏制堿法”生產(chǎn)化工產(chǎn)品——純堿(Na2CO3)和化肥NH4Cl。
【相關(guān)資料】
⑴ NH4ClNH3↑+HCl↑
⑵已知20℃時有關(guān)物質(zhì)的溶解度如下(氣體指1體積水中能溶解的氣體體積)
物質(zhì)
 
NaCl
 
NaHCO3
 
NH4Cl
 
NH3
 
CO2
 
溶解度
 
36.0g
 
9.6g
 
37.2g
 
710
 
0.9
 
【生產(chǎn)原理】是:將NH3和CO2通入飽和食鹽水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物,反應(yīng)的化學方程式為:         ;分離出NaHCO3,加熱制得純堿。
【生產(chǎn)流程】如下

【問題討論】:
(1)反應(yīng)③中得到純堿的化學方程式為:                     。
(2)檢驗氣體C的方法                   
(3)在反應(yīng)②中,先通   氣體,目的是                   。
【組成確定】
(1)稱取一定質(zhì)量的純堿樣品,經(jīng)多次充分加熱后,再稱重,質(zhì)量無變化;
(2)另取少量純堿樣品加入適量水,樣品完全溶解,向該溶液中加入過量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀。由上述實驗可確定純堿樣品含有雜質(zhì)     (寫化學式)。
【含量測定】
稱取純堿樣品10.8g加入適量水,再加入過量CaCl2溶液,攪拌、過濾、洗滌、干燥后稱得固體質(zhì)量為10.0g,請通過計算判斷此純堿樣品的純度為     。(保留一位小數(shù))
【總結(jié)反思】
某同學認為,在上述純堿含量測定中,將CaCl2溶液改為BaCl2溶液,測定誤差會減小,其理由是     。

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

紅棗包裝中常使用一種袋裝防腐劑,品名為“504雙吸劑”,其標簽如圖所示。同學們對一包久置的“504雙吸劑”固體樣品很好奇,設(shè)計實驗進行探究。
提出問題:久置固體的成分是什么?

查閱資料:鐵與氯化鐵溶液在常溫下發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵。
作出猜想:久置固體中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2、CaCO3
久置固體中可能含有Ca(OH)2的原因是:
用化學方程式表示                                    。
實驗探究1:甲同學的方案(見下表)。

實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
(1)取少量固體放于試管中,加足量蒸餾水溶解,靜置后取上層清液滴加無色酚酞溶液
固體溶解時試管外壁發(fā)燙,試管底部有不溶物,溶液變紅
固體中一定含有       
和氫氧化鈣
(2)另取少量固體放于試管中,滴加足量
           
固體逐漸消失,有大量無色氣體產(chǎn)生,得到淺綠色溶液
固體中一定含有             ,
一定不含有Fe2O3
(3)將步驟(2)中產(chǎn)生的氣體通入到澄清石灰水中
                      
固體中一定含有CaCO3
 
實驗質(zhì)疑:(1)乙同學認為甲同學的實驗中的實驗中不能得出一定含有Ca(OH)2的結(jié)論,理由是                                          
(2)丙同學認為甲同學的實驗并不能得出一定不含F(xiàn)e2O3的結(jié)論,理由是                                                             。
實驗探究2:乙、丙同學設(shè)計如下圖所示實驗方案繼續(xù)驗證。

(1)③中反應(yīng)的化學方程式是                            。
(2)乙、丙同學實驗中又能得出固體樣品中一定還含有           
仍有一種物質(zhì)不能確定,該物質(zhì)是                  

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

一次趣味化學活動中,王老師向同學們展示了一瓶標簽受損的無色溶液,如下圖所示。要求同學們進行探究:確認這瓶溶液到底是什么溶液?

【提出猜想】王老師提示:這瓶無色溶液只能是下了四種溶液中的一種:①硫酸鎂溶液、②硫酸鈉溶液、③硫酸溶液、④硫酸銨溶液
【查閱資料】(1)常溫下,相關(guān)物質(zhì)的溶解度如下:

物質(zhì)
MgSO4
Na2SO4
(NH4)2SO4
H2SO4
溶解度
35.1g
19.5g
75.4g
與水任意比互溶
 
(2)(NH4)2SO4的水溶液顯酸性
【實驗探究】(1)通過查閱資料,小明同學認為猜想      (填序號)不成立,原因是                              
(2)為確定其它幾種猜想是否正確,小明同學繼續(xù)進行探究:
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
①取該溶液少許于試管中,向其中滴加幾滴     溶液
溶液中有白色沉淀生成
猜想①成立
②用玻璃棒蘸取少許原溶液滴在pH試紙水,并跟比色卡對照
 
溶液pH小于7
 
猜想③成立
 
小雅同學認為小明實驗操作②的結(jié)論不正確,她的理由是                  ;
(3)請你設(shè)計實驗方案,確認該溶液是硫酸銨溶液并完成實驗報告:
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
取該溶液少許于試管中,
                    
 
                       
猜想④成立,該反應(yīng)的化學方程式為                
 

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

小明在做實驗時發(fā)現(xiàn)實驗室中有一瓶標簽受損的無色液體,如圖所示。小明的化學興趣小組對此產(chǎn)生了疑問。

【提出問題】這瓶無色液體是什么呢?
【做出猜想】根據(jù)初中所學的化學知識,該液體只能是
過氧化氫溶液、碳酸、稀硫酸和蒸餾水中的一種。
【討論交流】 大家討論后一致認為
(1)不可能是蒸餾水,理由是                                     。
(2)不可能是碳酸,理由是碳酸不穩(wěn)定,易分解。
【實驗驗證】
為確定該液體成分,同學們繼續(xù)進行了如下實驗探究:

實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
步驟一:
取該液體適量于試管中,向其中加入少量       粉末                                                                
 
沒有氣泡產(chǎn)生。
 
該液體不是過氧化氫溶液。
步驟二:
取該液體適量于試管中,向其中滴加少量氯化鋇溶液。
 
                                
該液體是稀硫酸。
 
【反思交流】
(1)大家認為標簽受損的原因可能是                           。
(2)如果該液體是過氧化氫溶液,請用化學方程式表示步驟一中所發(fā)生的化學反應(yīng):                                        。

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

現(xiàn)有一包久置的堿石灰干燥劑(主要成分CaO和NaOH),同學們用它進行了如下探究活動。
【猜想與假設(shè)】該干燥劑如果發(fā)生變質(zhì),則產(chǎn)物可能有     (填一種)。
【實驗與觀察】

【解釋與結(jié)論】白色沉淀a為              ,證明該干燥劑已經(jīng)變質(zhì)。由反應(yīng)①可知b溶液中一定沒有           ,反應(yīng)②的化學方程式                             ,b溶液中含有的溶質(zhì)是               。
【交流與反思】關(guān)于該干燥劑的保存或使用應(yīng)注意

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同步練習冊答案