17.我國化學(xué)家侯德榜改革國外的純堿生產(chǎn)工藝,探索出了一種生產(chǎn)純堿的方法,其生產(chǎn)流程可簡要表示如下:

(1)上述生產(chǎn)純堿的方法稱侯德榜制堿法(或聯(lián)合制堿法),副產(chǎn)品的一種用途為用做農(nóng)作物的化肥.
(2)沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl.
(3)寫出上述流程中X物質(zhì)的分子式為CO2
(4)從沉淀池中取出沉淀的操作叫過濾.
(5)為檢驗(yàn)產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉,可取少量試樣溶于水后,再滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液.
(6)向母液中通氨氣,加入細(xì)小食鹽顆粒,冷卻析出副產(chǎn)品,通氨氣的作用有ac.
a.增大NH4+的濃度,使NH4Cl更多地析出
b.使NaHCO3更多地析出
c.使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3,提高析出NH4Cl的純度.

分析 (1)將二氧化碳和氨氣、食鹽水加入沉淀池中,發(fā)生的反應(yīng)為NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,得到的沉淀在煅燒爐中發(fā)生反應(yīng)2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2,從而得到Na2CO3,副產(chǎn)品是氯化銨,此法為侯氏制堿法;
(2)沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳析出碳酸氫鈉晶體;
(3)煅燒爐中碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水,二氧化碳可以循環(huán)使用;
(4)分離固體和溶液采用過濾方法;
(5)氯離子與銀離子反應(yīng)生成不溶于硝酸的氯化銀沉淀,據(jù)此檢驗(yàn)氯離子存在;
(6)向母液中通氨氣,溶液中的銨根離子濃度增大有利于氯化銨晶體析出,可以是碳酸氫鈉轉(zhuǎn)化為溶解度更大的碳酸鈉,提高氯化銨的純度.

解答 解:將二氧化碳和氨氣、食鹽水加入沉淀池中,發(fā)生的反應(yīng)為NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,得到的沉淀在煅燒爐中發(fā)生反應(yīng)2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2,從而得到Na2CO3,副產(chǎn)品是氯化銨,此法為侯氏制堿法.
(1)該法為侯德榜制堿法(或聯(lián)合制堿法);副產(chǎn)品氯化銨可以用作氮肥,
故答案為:侯德榜制堿法(或聯(lián)合制堿法); 用做農(nóng)作物的化肥;
(2)沉淀池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳析出碳酸氫鈉晶體,反應(yīng)方程式為NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,
故答案為:NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓;過濾;
(3)煅燒爐中碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水,二氧化碳可以循環(huán)使用,所以X為二氧化碳,分子式為CO2
故答案為:CO2;
(4)分離固體和溶液采用過濾方法,所以從沉淀池中取出沉淀的操作是過濾;
故答案為:過濾;
(5)氯離子與銀離子反應(yīng)生成不溶于硝酸的氯化銀沉淀,所以檢驗(yàn)氯離子方法為:取少量試樣溶于水后,再滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液,看是否產(chǎn)生白色沉淀;
故答案為:硝酸酸化的硝酸銀溶液;
(6)氨氣溶于水后生成氨水,氨水電離成銨根,增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來,故a正確;通入氨氣使溶液堿性增強(qiáng),使碳酸氫鈉轉(zhuǎn)換為溶解度較大的碳酸鈉,可以提高氯化銨的純度所以選項(xiàng)c正確,選項(xiàng)b錯(cuò)誤,
故答案為:ac.

點(diǎn)評(píng) 本題以侯氏制堿工業(yè)為載體考查物質(zhì)的制備,明確侯氏制堿法原理,明確流程圖中發(fā)生的反應(yīng)、物質(zhì)分離提純方法是解本題關(guān)鍵,側(cè)重考查學(xué)生分析判斷能力,注意向氯化鈉溶液中通入氨氣和二氧化碳的先后順序.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.某探究小組在某溫度下,測(cè)得溶液的PH時(shí)發(fā)現(xiàn):0.01mol•L-1的NaHSO4溶液中,由水電離出的 C(H+)•C(OH-)=10-20.在該溫度下,將V1 L PH=4的NaHSO4溶液與V2L PH=9的Ba(OH)2溶液混合(忽略溶液體積變化),所得溶液PH=7,則V1:V2等于(  )
A.9:1B.10:1C.1:10D.9:2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是( 。
A.若2CH3OH(1)+3O2(g)═2CO2(g)+2H2O(g)△H=-1478KJ/mol,則CH3OH(1)的燃燒熱為739KJ/mol
B.若P4(白磷,s)═4P(紅磷,s)△H<0,則紅磷比白磷穩(wěn)定
C.已知H+(aq)+OH-(aq)═H2O(1)△H=-57.3KJ/mol,則20.0g NaOH固體與稀鹽酸完全中和,放出28.65KJ的熱量
D.已知2C(s)+2O2(g)═2CO2(g)△H1; 2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2;△H1>△H2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.(1)應(yīng)用氨廠生產(chǎn)的氨氣,侯德榜設(shè)計(jì)了侯氏制堿法,其生產(chǎn)流程如下:

①工業(yè)合成氨時(shí),通常采用以鐵為主的催化劑,在溫度為℃和壓強(qiáng)為400~500、10~30MPa的條件下合成.
②沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓.
③上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)為NH3、CO2(填化學(xué)式),副產(chǎn)品為NH4Cl(填化學(xué)式).
④與氨堿法生產(chǎn)純堿比較,侯氏制堿法有什么優(yōu)點(diǎn)?綜合利用原料(氯化鈉的利用率提高到了96%)、降低成本、減少環(huán)境污染.
(2)實(shí)驗(yàn)室制備純堿(Na2CO3)的主要步驟為:將飽和NaCl溶液倒入燒杯加熱,控制30-35℃,攪拌下分批加入研細(xì)的NH4HCO3固體,加料完畢,保溫30分鐘,靜置、過濾得NaHCO3晶體.用少量蒸餾水洗滌除去雜質(zhì)、抽干,轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中灼燒得Na2CO3固體.
四種鹽在不同溫度下的溶解度(g/100g水)表


溫度
鹽  溶解度
0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃
NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8
NH4HCO311.915.821.027.0----
NaHCO36.98.19.611.112.714.516.4-
NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3
⑤反應(yīng)溫度需要控制在30-35℃,原因是溫度高于35℃時(shí)碳酸氫銨受熱分解劇烈,溫度低于30℃又減慢了化學(xué)反應(yīng)的速率;
為控制此溫度范圍,通常采取的加熱方法為水浴加熱.
⑥保溫30分鐘,靜置后只析出NaHCO3晶體的原因相同溫度下,碳酸氫鈉的溶解度小.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.表是0.1mol/L的部分陽離子常溫下以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH:
陽離子Fe3+Fe2+Cu2+
開始沉淀時(shí)的pH1.97.04.7
沉淀完全時(shí)的pH3.29.06.7
判斷下列說法中正確的是( 。
A.在含有Fe2+、Fe3+、Cu2+的混合溶液中,滴加氫氧化鈉溶液時(shí)Fe2+先產(chǎn)生沉淀
B.在含有Fe2+、Fe3+、Cu2+的混合溶液中,若除去混合溶液中的Fe2+、Fe3+,可先加入稀硝酸,再加入氧化銅調(diào)節(jié)溶液的pH的范圍為3.2-4.7
C.相同溫度下,Ksp[(Cu(OH)2)>Ksp[(Fe(OH)2
D.在含有Fe2+、Fe3+、Cu2+的混合溶液中,除去混合溶液中的Fe2+、Fe3+,可加入足量的鐵粉

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.在t℃時(shí)AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示.t℃時(shí)AgCl的Ksp=4×10-10,下列說法不正確的是( 。
A.在t℃時(shí),AgBr的Ksp為4.9×10-13
B.在t℃時(shí),AgCl(s)+Br-(aq)═AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常數(shù) K≈816
C.圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是AgBr的不飽和溶液
D.在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體,可使溶液由c點(diǎn)變到b點(diǎn)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.對(duì)于已達(dá)到平衡的可逆反應(yīng):A(g)?2B(?)+C(g)△H>0,假設(shè)A、C狀態(tài)保持不變,下列說法正確的是( 。
A.當(dāng)混合氣體的質(zhì)量不變,說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)
B.縮小容器體積,重新達(dá)到平衡時(shí),氣體混合物中C%可能增大
C.在恒壓容器中升高溫度,氣體混合物中C%可能先增大后減小
D.在恒容容器中升高溫度,達(dá)到新平衡時(shí),氣體的密度增大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

6.一定條件體積為10L的固定容器中發(fā)生:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)+Q  (Q>0)
(1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式 K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2}).{c}^{3}({H}_{2})}$;K和反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率都能表示可逆反應(yīng)的進(jìn)行程度.保持溫度不變,增大H2的平衡轉(zhuǎn)化率,則K值c(填編號(hào)):
a..增大       b.減小       c.不變     d.無法確定
(2)如圖,反應(yīng)0~2min的v(N2)=0.005mol/(L•min).
(3)據(jù)圖判斷5min時(shí),V大于V(填大于、小于、或等于);10~12min間,V>V(填大于、小于、或等于),可能的原因c(填編號(hào))
a.升高溫度        b.增加H2        c.加入N2         d.移去NH3
(4)若在第10min時(shí)壓縮容器體積,則平衡將向右移動(dòng)(填向左、向右或不);
達(dá)到平衡時(shí)c(H2)大于0.03mol/L(填大于、小于或等于)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.某可逆反應(yīng):A(g)+3B(g)?2C(g);△H<0.有甲乙兩個(gè)容積為0.5L的密閉容器,向甲容器中加入1molA的和3molB在一定條件下達(dá)到平衡時(shí)放出熱量為Q1kJ;在相同條件下,向乙容器中加入2molC達(dá)到平衡時(shí)吸收熱量為Q2kJ;已知Q2=3Q1.下列敘述正確的是( 。
A.乙中的熱化學(xué)方程式為2C(g)?A(g)+3B(g);△H=+4Q2/3kJ/mol
B.反應(yīng)達(dá)到平衡前,甲中始終有v大于v,乙中始終有v大于v
C.在該條件下,反應(yīng)2C(g)?A(g)+3B(g)的平衡常數(shù)為9×1.52(mol/L)2
D.乙中C的轉(zhuǎn)化率為25%

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