我國(guó)化工專家侯德榜,勇于創(chuàng)新,改進(jìn)氨堿法設(shè)計(jì)了“聯(lián)合制堿法”,為世界制堿工業(yè)作出了突出貢獻(xiàn)。請(qǐng)完成下列問(wèn)題:
(1)“聯(lián)合制堿法”制得的“堿”是 (填化學(xué)式)。
(2)氨堿法和聯(lián)合制堿法是兩大重要的工業(yè)制堿法,下列表達(dá)中,不正確的是 。
| | 氨堿法 | 聯(lián)合制堿法 |
A | 原料 | 食鹽、氨氣、生石灰 | 食鹽、氨氣、二氧化碳 |
B | 可能的副產(chǎn)物 | 氯化鈣 | 氯化銨 |
C | 循環(huán)物質(zhì) | 氨氣、二氧化碳 | 氯化鈉 |
D | 評(píng)價(jià) | 原料易得;設(shè)備復(fù)雜;能耗高 | 原料利用率高;廢棄物少 |
(1)Na2CO3
(2)A.C
(3)f e d c (2分) B
(4)防倒吸 飽和NaHCO3溶液
(5)CO2+NH3+NaCl+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl
(6) ( m1為樣品質(zhì)量,m2為加熱后產(chǎn)品的質(zhì)量)
解析試題分析:(1)“聯(lián)合制堿法”制得的“堿”是碳酸鈉,化學(xué)式為Na2CO3。
(2)A、氨堿法原料有:食鹽(氯化鈉)、石灰石(經(jīng)煅燒生成生石灰和二氧化碳)、氨氣,聯(lián)合制堿法原料有:食鹽、氨氣、二氧化碳,故A錯(cuò)誤;B、氨堿法可能的副產(chǎn)物為氯化鈣,聯(lián)合制堿法可能的副產(chǎn)物氯化銨,故B正確;C、氨堿法循環(huán)物質(zhì):氨氣、二氧化碳,聯(lián)合制堿法循環(huán)物質(zhì):氯化鈉,二氧化碳,故C錯(cuò)誤;D、氨堿法原料(食鹽和石灰石)便宜,產(chǎn)品純堿的純度高,副產(chǎn)品氨和二氧化碳都可以回收循環(huán)使用,制造步驟簡(jiǎn)單,適合于大規(guī)模生產(chǎn),但設(shè)備復(fù)雜;能耗高,氨堿法的最大缺點(diǎn)還在于原料食鹽的利用率只有72%~74%;聯(lián)合制堿法最大的優(yōu)點(diǎn)是使食鹽的利用率提高到96%以上,廢棄物少,故D正確,答案選AC。
(3)A裝置是制備CO2,B裝置是制備N(xiāo)H3,由于氨氣極易溶于水需要用干燥管防止倒吸,另外CO2中的氯化氫氣體還需要除去,因此正確的連接順序?yàn)?a)接(f)、(e)接(d);(b)接(c)。由于CO2在水中的溶解度小,因此要首先產(chǎn)生氨氣,然后再通入CO2氣體,所以應(yīng)該先讓B裝置先發(fā)生反應(yīng)。
(4)氨氣極易溶于水,因此C中用球形干燥管而不用直導(dǎo)管的作用是防倒吸。除去CO2中的氯化氫氣體應(yīng)該用飽和NaHCO3溶液,即D中應(yīng)選用的液體為飽和NaHCO3溶液。
(5)C裝置是制備碳酸氫鈉的,所以C中廣口瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生固體的總化學(xué)方程式為CO2+NH3+NaCl+H2O→NaHCO3↓+NH4Cl。
(6)設(shè)m1為樣品質(zhì)量,m2為加熱后產(chǎn)品的質(zhì)量,則根據(jù)碳酸氫鈉分解的方程式可知
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 固體質(zhì)量減少△m
168g 106g 62g
X m1-m2
解得X=
所以純堿中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可表示為。
考點(diǎn):考查侯氏制堿法的有關(guān)判斷、計(jì)算等
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題
(14分)
一位同學(xué)在復(fù)習(xí)時(shí)遇到這樣一道習(xí)題:某無(wú)色溶液中可能含有“H+、OH-、Na+、NO3-”,加入鋁粉后,只產(chǎn)生H2,問(wèn)該無(wú)色溶液中能大量存在哪幾種離子。
(1)加入鋁粉產(chǎn)生H2,說(shuō)明鋁具有______(填“氧化性”或“還原性”)。
(2)該同學(xué)分析:若H+大量存在,則NO3-就不能大量存在。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)如下:
裝 置 | 現(xiàn) 象 |
ⅰ. 實(shí)驗(yàn)初始,未見(jiàn)明顯現(xiàn)象 ⅱ. 過(guò)一會(huì)兒,出現(xiàn)氣泡,液面上方呈淺棕色 ⅲ. 試管變熱,溶液沸騰 |
實(shí) 驗(yàn) | 內(nèi) 容 | 現(xiàn) 象 |
實(shí)驗(yàn)1 | 將濕潤(rùn)KI—淀粉試紙置于空氣中 | 未變藍(lán) |
實(shí)驗(yàn)2 | 用濕潤(rùn)KI—淀粉試紙檢驗(yàn)淺棕色氣體 | 試紙變藍(lán) |
裝 置 | 現(xiàn) 象 |
ⅰ. 實(shí)驗(yàn)初始,未見(jiàn)明顯現(xiàn)象 ⅱ. 過(guò)一會(huì)兒,出現(xiàn)氣泡,有刺激性氣味 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
(12分)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,F(xiàn)e2O3等)提取Al2O3做冶煉鋁的原料,由熔鹽電解法獲得的粗鋁中含一定量的金屬鈉和氫氣,這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去,產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用于鋼材鍍鋁。工藝流程如下圖所示:
(已知:NaCl熔點(diǎn)為801℃;AlCl3在181℃升華)
(1)向?yàn)V液中通入過(guò)量CO2所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)精煉前,需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂,防止精煉時(shí)它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì),則鋁和氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體,雜質(zhì)隨氣泡上浮而除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有______。固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上,在熔體表面形成浮渣,浮渣中肯定存在________。
(4)鍍鋁電解池中,金屬鋁為陽(yáng)極,熔融鹽電鍍液中鋁元素主要以AlCl4-形式存在,則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)____________。
(5)鋼材鍍鋁后,抗腐蝕性能會(huì)大大增強(qiáng),其原因是_____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
(15分)實(shí)驗(yàn)室以廢銅屑為原料制取堿式碳酸銅【Cu2(OH)2CO3】的步驟如下:
步驟一:廢銅屑制硝酸銅
如圖,
用膠頭滴管吸取濃HNO3緩慢加到錐形瓶?jī)?nèi)的廢銅屑中(廢銅屑過(guò)量),充分反應(yīng)后過(guò)濾,得到硝酸銅溶液。
步驟二:堿式碳酸銅的制備
向大試管中加入碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液,水浴加熱至70℃左右,用0.4 mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.5,振蕩,靜置,過(guò)濾,用熱水洗滌,烘干,得到堿式碳酸銅產(chǎn)品。
步驟三:堿式碳酸銅的組成測(cè)定
堿式碳酸銅可表示為:xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O,可采用氫氣還原法來(lái)確定,其反應(yīng)原理為:
xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O + H2→ Cu + CO2 + H2O(未配平)
完成下列填空:
(1)步驟一中,反應(yīng)開(kāi)始時(shí),瓶?jī)?nèi)的現(xiàn)象是 ,
用該裝置制取硝酸銅,好處是 。
(2)步驟二中,水浴加熱所需儀器有 、 (加熱、夾持儀器、石棉網(wǎng)除外);洗滌的目的是 。
(3) 步驟三中,①以字x、y、z母為系數(shù),配平氫氣還原法的化學(xué)方程式:
xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O+ H2→ Cu+ CO2+ H2O
②稱取24.0g某堿式碳酸銅樣品,充分反應(yīng)后得到12.8 g殘留物,生成4.4g二氧化碳和7.2g水。該樣品中結(jié)晶水質(zhì)量為 g,化學(xué)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
一位學(xué)生對(duì)鐵與氧化鐵反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)行探究。
(1)提出假設(shè)
假設(shè)1:產(chǎn)物為FeO;
假設(shè)2: 。
(2)查閱資料
該學(xué)生通過(guò)查閱資料得知:在鐵的三種氧化物中,四氧化三鐵最穩(wěn)定,氧化亞鐵最不穩(wěn)定,常溫下極易被氧氣氧化成氧化鐵(顏色由黑色變成紅色)。
通過(guò)查閱資料可以得出的初步結(jié)論為 。
(3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
該學(xué)生設(shè)計(jì)了如下裝置進(jìn)行鐵與氧化鐵反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你幫助他將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。
①按如圖裝置連接好儀器(暫不裝入藥品), 。
②稱取1 g還原性鐵粉和5 g氧化鐵粉末,混合均勻后平攤在玻璃管中部。
③松開(kāi)兩個(gè)彈簧夾, ,即可夾上彈簧夾a,并開(kāi)始加熱藥品。
④大約4分鐘左右,棕色粉末全部變黑;再夾上彈簧夾b,然后停止加熱,等到玻璃管冷卻至室溫,倒出黑色粉末。
(4)現(xiàn)提供如下藥品,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)得到的黑色粉末的成分。磁鐵、稀鹽酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、試管、膠頭滴管。
實(shí)驗(yàn)步驟 | 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 |
| |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
某礦樣含有大量的CuS及少量其它不溶于酸的雜質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室中以該礦樣為原料制備CuCl2·2H2O晶體,流程如下:
(1)在實(shí)驗(yàn)室中,欲用37%(密度為1.19 g·mL-1)的鹽酸配制500 mL 6 mol·L-1的鹽酸,需要的儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外,還有 、 。
(2)①若在實(shí)驗(yàn)室中完成系列操作a。則下列實(shí)驗(yàn)操作中,不需要的是 (填下列各項(xiàng)中序號(hào))。
②CuCl2溶液中存在如下平衡:Cu(H2O)42+(藍(lán)色)+4Cl-CuCl42-(黃色)+4H2O。
欲用實(shí)驗(yàn)證明濾液A(綠色)中存在上述平衡,除濾液A外,下列試劑中,還需要的是 (填下列各項(xiàng)中序號(hào))。
a.FeCl3固體 b.CuCl2固體 c.蒸餾水
(3)某化學(xué)小組欲在實(shí)驗(yàn)室中研究CuS焙燒的反應(yīng)過(guò)程,查閱資料得知在空氣條件下焙燒CuS時(shí),固體質(zhì)量變化曲線及SO2生成曲線如下圖所示。
①CuS礦樣在焙燒過(guò)程中,有Cu2S、CuO·CuSO4、CuSO4、CuO生成,轉(zhuǎn)化順序?yàn)椋?br />
第①步轉(zhuǎn)化主要在200~300oC范圍內(nèi)進(jìn)行,該步轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式為 。
②300~400oC范圍內(nèi),固體質(zhì)量明顯增加的原因是 ,上圖所示過(guò)程中,CuSO4固體能穩(wěn)定存在的階段是 (填下列各項(xiàng)中序號(hào))。
a.一階段 b、二階段 c、三階段 d、四階段
③該化學(xué)小組設(shè)計(jì)如下裝置模擬CuS礦樣在氧氣中焙燒第四階段的過(guò)程,并驗(yàn)證所得氣體為SO2和O2的混合物。
a.裝置組裝完成后,應(yīng)立即進(jìn)行的一項(xiàng)操作是 。
b.當(dāng)D裝置中產(chǎn)生白色沉淀時(shí),便能說(shuō)明第四階段所得氣體為SO2和O2的混合物。你認(rèn)為裝置D中原來(lái)盛有的溶液為 溶液。
c.若原CuS礦樣的質(zhì)量為l0.0 g,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,保持溫度在760oC左右持續(xù)加熱,待礦樣充分反應(yīng)后,石英玻璃管內(nèi)所得固體的質(zhì)量為8.0 g,則原礦樣中CuS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄窟^(guò)氧化鈉與水反應(yīng)后的溶液滴加酚酞試液先變紅后退色的原因。
[分析與猜想]
(1)根據(jù)過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)的原理:2Na2O2 + 2H2O =" 4NaOH" + O2↑,往過(guò)氧化鈉固體完全溶解反應(yīng)后的溶液中滴加酚酞本應(yīng)只會(huì)變紅而不會(huì)退色,而實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)酚酞變紅后又退色。由此提出如下的猜想:
A.氧氣有漂白性
B.氫氧化鈉有漂白性
C.
[實(shí)驗(yàn)與判斷] 請(qǐng)完成下列表格:
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 1 | 2 | 3 |
實(shí)驗(yàn)裝置 | |||
驗(yàn)證猜想 | | C | |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 溶液變紅后不退色 | ||
實(shí)驗(yàn)說(shuō)明 | 1、2的實(shí)驗(yàn)中NaOH溶液是用 (填“氫氧化鈉固體”、“氧化鈉固體”、“過(guò)氧化鈉固體”)溶于水配制的。 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)方案,測(cè)定某已部分變質(zhì)的小蘇打樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
【方案一】 稱取一定質(zhì)量的固體樣品,通過(guò)加熱至恒重后冷卻,稱量剩余固體質(zhì)量,計(jì)算。
(1)下列儀器中,在灼燒固體樣品時(shí)必須用到的是 (填名稱)。
(2)實(shí)驗(yàn)中需加熱至恒重的目的是: 。
(3)實(shí)驗(yàn)中確定加熱至恒重的方法是: 。
(4)若加熱過(guò)程中有晶體迸濺出來(lái),則測(cè)得的結(jié)果 (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
【方案二】 稱取一定質(zhì)量樣品,置于小燒杯中,加適量水溶解;向小燒杯中加入足量Ba(OH)2溶液,過(guò)濾,洗滌,干燥沉淀,稱量固體質(zhì)量,計(jì)算。
(已知:Ba2++OH-+HCBaCO3↓+H2O)
(1)過(guò)濾操作中,除了燒杯、漏斗外,還要用到的玻璃儀器為 。
(2)實(shí)驗(yàn)中判斷沉淀是否完全的方法是 。
(3)實(shí)驗(yàn)中洗滌沉淀的操作是 。
(4)實(shí)驗(yàn)中判斷沉淀是否洗滌干凈的方法是 。
【方案三】 按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
(1)B裝置內(nèi)所盛試劑是 ;D裝置的作用是 ;分液漏斗中 (填“能”或“不能”)用鹽酸代替稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(2)實(shí)驗(yàn)前稱取17.9 g樣品,實(shí)驗(yàn)后測(cè)得C裝置增重8.8 g,則樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
(3)根據(jù)此實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù),測(cè)定結(jié)果有誤差,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)裝置還存在一個(gè)明顯缺陷是 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
鐵是人體不可缺少的微量元素,硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫(yī)藥上作補(bǔ)血?jiǎng)。某課外小組測(cè)定該補(bǔ)血?jiǎng)┲需F元素的含量,并檢驗(yàn)該補(bǔ)血?jiǎng)┦欠褡冑|(zhì)。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)實(shí)驗(yàn)中用已經(jīng)準(zhǔn)確量取的濃硫酸配制500 mL 1 mol·L-1的硫酸溶液,則配制時(shí)用到的儀器除燒杯、500mL容量瓶外,還需要 。
(2)步驟②加入過(guò)量氯水后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)步驟④中一系列操作步驟為 、洗滌、灼燒、冷卻、稱量。
(4)若實(shí)驗(yàn)無(wú)損耗,則該補(bǔ)血?jiǎng)┖F元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
(5)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)部分補(bǔ)血?jiǎng)┧幤砻姘l(fā)黃,取樣品研細(xì),溶于1 mol·L-1的硫酸溶液,過(guò)濾。取濾液加 _______________溶液,溶液變紅說(shuō)明該補(bǔ)血?jiǎng)┮巡糠肿冑|(zhì)。向變色后的溶液中加入橙汁,溶液紅色褪去,說(shuō)明橙汁含具有 性(填“氧化”或“還原”)的物質(zhì)。
(6)下列檢驗(yàn)(5)中濾液中是否有Fe2+應(yīng)選用的試劑是 。
A.KSCN溶液 | B.酸性KMnO4溶液 | C.鐵粉 | D.FeCl3溶液 |
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