【題目】研究性學(xué)習(xí)的本質(zhì)在于,讓學(xué)生親歷知識產(chǎn)生與形成的過程。我校某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組欲以CO2為主要原料,采用下圖所示裝置模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3,并對CO2與NaOH的反應(yīng)進行探究.

【資料獲悉】“侯氏制堿法”原理:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,然后再將NaHCO3灼燒制成Na2CO3.

【實驗設(shè)計】如圖1所示

【實驗探究】

(1)裝置乙的作用是

(2)若在NaHCO3灼燒中時間較短,NaHCO3將分解不完全.取經(jīng)短暫加熱的NaHCO3樣品29.6g完全溶于水制成溶液,然后向此溶液中緩慢地滴加稀鹽酸,并不斷攪拌.隨著鹽酸的加入,溶液中有關(guān)離子的物質(zhì)的量的變化如圖2所示.則曲線b對應(yīng)的溶液中的離子是 (填離子符號);該樣品中Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量之比是 。

3)若將裝置甲產(chǎn)生的純凈的CO21.68L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)緩慢地全部通入到100mL NaOH溶液中,充分反應(yīng)后,將溶液低溫蒸干,得到不含結(jié)晶水的固體W,其質(zhì)量為7.4g,則W的成分為 (填化學(xué)式),原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為 。

答案】(1)除去CO2中的HCl (2)HCO3﹣; 31;(3)Na2CO3和NaHCO3; 1.25 mol/L

解析】

試題(1)在裝置甲中發(fā)生反應(yīng)制取CO2氣體,由于鹽酸有揮發(fā)性,所以在CO2氣體中含有雜質(zhì)HCl,裝置乙的作用是除去二氧化碳中的氯化氫氣體。

(2)向含有Na2CO3、NaHCO3的混合物中加入鹽酸,會發(fā)生反應(yīng):Na2CO3+ HCl=NaCl+ NaHCO3 ,所以n(CO32-)會逐漸減少,當(dāng)該反應(yīng)恰好完全時,n(CO32-)=0,用c表示;n(HCO3-)首先會逐漸增多,當(dāng)該反應(yīng)恰好完全時,n(HCO3-)達(dá)到最大值,后會發(fā)生反應(yīng):NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+ CO2↑n(HCO3-)由消耗而逐漸減少,最后為0 ,用b表示;而n(Na+)的物質(zhì)的量始終保持不變,用a表示;n(Cl-)則會隨著鹽酸的加入而逐漸增多,因此用d表示;則曲線b對應(yīng)的溶液中的離子是HCO3-。根據(jù)圖示可知n(Na2CO3)=0.3mol,n(NaHCO3)=0.4mol—0.3mol =0.1mol,該樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量之比是3:1;

(3)n(CO2)=1.68L÷22.4L/mol=0.075mol,將其通入100mLNaOH溶液中,若完全轉(zhuǎn)化為Na2CO3,根據(jù)C守恒可得質(zhì)量是0.075mol×106g/mol=7.95g,若完全轉(zhuǎn)化為NaHCO3,其質(zhì)量是0.075mol×84g/mol=6.3g,現(xiàn)在得到的固體質(zhì)量是7.95g>7.4g>6.3g,說明是Na2CO3、NaHCO3 的混合物,假設(shè)在混合物中Na2CO3、NaHCO3 的物質(zhì)的量分別是x、y,則根據(jù)C守恒可得x+y=0.075;根據(jù)質(zhì)量守恒可得106x+84y=7.4,解得x=0.05mol,y=0.025mol,所以根據(jù)Na元素守恒可得n(NaOH)=2n(Na2CO3)+ n(NaHCO3)=2×0.05mol+0.025mol=0.125mol,所以c(NaOH)=0.125mol÷0.1L=1.25mol/L。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】給定條件下,下列選項中所示的物質(zhì)間在相應(yīng)條件下轉(zhuǎn)化均能一步實現(xiàn)的是( 。

A.SiO2H2SiO3Na2SiO3aq

B.Ca(OH)2Ca(ClO)2HClO

C.MgCl26H2OMgCl2Mg

D.N2NO2 HNO3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在杠桿的兩端分別掛著質(zhì)量相同的鋁球和鐵球,此時杠桿平衡。然后將兩球分別浸沒在溶液質(zhì)量相等的稀燒堿溶液和硫酸銅溶液中一段時間,如圖所示。下列說法正確的是(  )

A.鋁球表面有氣泡產(chǎn)生,且有白色沉淀生成,杠桿不平衡

B.鋁球表面有氣泡產(chǎn)生,溶液澄清;鐵球表面有紅色物質(zhì)析出,杠桿右邊下沉

C.反應(yīng)后去掉兩燒杯,杠桿仍平衡

D.右邊球上出現(xiàn)紅色,左邊溶液的c(OH)增大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、BC是單質(zhì),其中A是金屬,各種物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖。根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系回答:

1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式。

A________,B________,甲_________,乙________。

2)寫出下列變化的化學(xué)方程式。

ANaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________。

②甲與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式________________________________

3)將一定量的A加入到NaOH溶液中,產(chǎn)生的C在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為3.36 L,則消耗的A的物質(zhì)的量為________,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),有機化合物的結(jié)構(gòu)也是研究有機物性質(zhì)的基礎(chǔ)。

1)烷基是烷烴失去一個或若干氫原子后剩下的電中性的原子團,請在方框內(nèi)寫出甲基的電子式_______

2)有一類有機物,它的一鹵代物只有一種,如等。請寫出另外兩種滿足該條件烷烴的結(jié)構(gòu)簡式,并用系統(tǒng)命名法命名。

結(jié)構(gòu)簡式

_______

_______

系統(tǒng)命名

_______

_______

3)烷烴都是由共價鍵形成的有機物,若用I表示一個烷烴分子中的共價鍵數(shù),n表示該烷烴的碳原子數(shù),則丙烷()的共價鍵數(shù)____________﹔若某烷烴的共價鍵數(shù),則____________。

4)烴的結(jié)構(gòu)主要由碳原子的連接順序決定,因此我們常通過鍵線式來表示烴的結(jié)構(gòu),其中每個端點和拐角都代表一個碳,每個碳原子連接的氫原子都不表示出來。A、B、C分別表示三種物質(zhì)的空間立體結(jié)構(gòu):

A. B. C.

①上述結(jié)構(gòu)中的C不可能是烴,理由是______________________________。

B分子的分子式是__________________,其一氯代物共有____________種。

③在結(jié)構(gòu)A的每兩個碳原子之間插入一個原子團,可以形成金剛烷的結(jié)構(gòu),寫出金剛烷的分子式__________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一種肼燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說法正確的是( )

A. a極是正極,電極反應(yīng)式為N2H4-4e-+4OH-=N24H2O

B. 電路中每轉(zhuǎn)移NA個電子,就有1mol Na穿過膜向正極移動

C. b極的電極反應(yīng)式為H2O2+2e-=2OH-

D. 用該電池作電源電解飽和食鹽水,當(dāng)?shù)玫?/span>0.1mol Cl2時,至少要消耗0.1mol N2H4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在實驗室里,用足量的濃鹽酸與一定量的高錳酸鉀反應(yīng)(不加熱),來制取氯氣。

反應(yīng):2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

(1)“雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移情況________。

(2)若生成2.24L標(biāo)準(zhǔn)狀況時的氯氣,請計算(寫出必要的計算過程):

①理論上需要多少克KMnO4參加反應(yīng)?________。

②被氧化的HCl的物質(zhì)的量為多少?________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】圖表示可逆反應(yīng)A(s)+B(g) n C(g);ΔH=Q kJ·mol1,在不同條件下反應(yīng)混合物中C的百分含量和反應(yīng)過程所需時間的關(guān)系曲線。下列有關(guān)敘述中一定正確的

A. 若條件為催化劑,則a表示有催化劑,b表示沒有催化劑

B. 只改變溫度,則ab的溫度高,且Q>0

C. 只改變壓強,則ab的壓強大,n>2

D. 由圖象可以作出判斷,反應(yīng)一定從正反應(yīng)方向開始

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實驗室可用如圖裝置制得氯氣并與鋁粉反應(yīng)制備無水AlCl3。已知AlCl3183°C升華,遇潮濕空氣即反應(yīng)產(chǎn)生大量白霧。請回答問題:

1A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________;HCl在反應(yīng)中表現(xiàn)出的性質(zhì)為______(填:酸性、氧化性或還原性)。

2Ag管的作用是________

3B中盛放飽和食鹽水的作用是________;若D中生成的AlCl3凝華堵塞導(dǎo)管,B中可觀察到的現(xiàn)象為________

4CF所裝試劑相同,其中F的作用是___________

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