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《纯碱的生产》练习题

《纯碱的生产》练习题1.NaHCO3和Na2CO3分别与盐酸反应,相同条件下放出等体积的CO2,则消耗HCl()A.一样多B.无法判断C.后者多D.前者多2.制取相同质量的CO2,若要节省酸,可选用下列哪种物质()A.NaHCO3B.Na2CO3C.CaCO3D.K2CO33.下列有关Na2CO3和NaHCO3的比较中,正确的是()A.在水中的溶解性:Na2CO3>NaHCO3B.热稳定性:Na2CO3<NaHCO3C.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量酸反应,前者产生的二氧化碳多D.等质量、同浓度的盐酸分别与足量的Na2CO3和NaHCO3反应,两者产生的二氧化碳一样多4 过量的NaHCO3与Na2O2在密闭容器中充分加热,最后排出气体物质,残留物是()A.Na2O2、Na2OB.Na2O2、Na2CO3C.Na2CO3D.Na2CO3、NaOH5将0.8 mol·L -1的HCl溶液n mL与1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液等体积混合,产生气体的体积为V mL(标准状况下),则V的取值为()A.0<V<8.96nB.8.96nC.11.2nD.0≤V≤8.96n6.向纯碱溶液中滴入酚酞溶液,观察到的现象是________________________,原因是____________________________________________。

若再向该溶液滴入过量氯化钙溶液,观察到的现象是______________________,原因是_________________________________。

7. 我国著名化学家侯德榜先生根据物质的溶解度发明了侯氏制碱法,从而打破了比利时人索尔维发明的索尔维制碱法的垄断。

他是以合成氨厂产品NH3、废气CO2,外加饱和食盐水为原料制取NaHCO3,再进一步制取Na2CO3,有关方程式为______________ __ ___ __。

8. 将一定量的CO2气体通入500 mL某NaOH溶液中,充分反应后,将溶液在低温下蒸发,得到不含结晶水的白色固体A。

取三份质量不同的A样品分别与50 mL相同浓度的盐酸反(1)上表中第_______组数据表明加入的50 mL盐酸反应后有剩余,理由是_______________________。

(2)试通过计算,推断A的成分及各成分的质量分数。

9 将16.8 g NaHCO3充分加热,固体质量将减少多少?10.1892年,比利时人索尔维以NaCl、CO2、H2O、NH3为原料生产Na2CO3,叫索尔维法。

其主要步骤是:(1)在氨化的饱和NaCl溶液中通入CO2制得NaHCO3;(2)再将NaHCO3焙烧制得纯碱,CO2循环使用;(3)在析出小苏打的母液中加入生石灰,NH3循环使用。

1940年,我国著名化工专家侯德榜先生,冲破了“索尔维法”的技术封锁,并加以改进,用NaCl固体代替生石灰,加入母液使NH4Cl晶体析出,生产出纯碱和氯化铵。

这便是举世闻名的“侯氏制碱法”。

试回答:(1)在氨化的饱和NaCl溶液中通入CO2的两步反应方程式为_______________________。

(2)不能在NaCl溶液中通入CO2制NaHCO3的原因是_________________________。

(3)析出小苏打的母液中加入生石灰的反应方程式是_________________________。

(4)“侯氏制碱法”与“索尔维法”相比其优点是________________________。

11 38 g Na2CO3和NaHCO3的混合物,可与300 g HCl所占质量分数为7.3%的盐酸恰好完全反应。

求原混合物中Na2CO3的质量。

12由NaOH和NaHCO3组成的固体混合物18.4 g,放在密闭容器中加热至300 ℃,经充分反应后排出气体,冷却后称得残留固体的质量为16.6 g,求原混合物中NaOH的质量分数。

13.根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据,实验室制备纯碱(Na2CO3)的主要步骤是:将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度在30~35 ℃,搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕后,继续保温30分钟,静置、过滤得NaHCO3晶体。

用少量蒸馏水洗涤除去杂质,抽干后,转入蒸发皿中,灼烧2小时,制得Na2CO3固体。

四种盐在不同温度下的溶解度(g/100 g水)表①>35 ℃ NH4HCO3会分解请完成下列问题:(1)反应温度控制在30~35 ℃,是因为若高于35 ,则____________________,若低于30 ,则_______________;为控制此温度范围,采取的加热方法为______________。

(2)加料完毕后,继续保温30分钟,目的是___________________________。

静置后只析出NaHCO3晶体的原因是____________________。

用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去_________________________杂质(以化学式表示)。

(3)过滤所得的母液中含有______________(以化学式表示),需加入____________,并作进一步处理,使NaCl溶液循环使用,同时可回收NH4Cl。

(4)测试纯碱产品中NaHCO3含量的方法是:准确称取纯碱样品W g,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加1~2滴酚酞指示剂,用物质的量浓度为c( mol·L-1)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色(指示+H+====HCO-3反应的终点),所用HCl溶液体积为V1 mL,再加1~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙,所用HCl溶液总体积为V2 mL。

写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式:w(NaHCO3)=_______________。

参考答案1.答案C2答案A3答案A4 答案C5解析:若把Na2CO3溶液逐滴加入到盐酸中,则产生V(CO2)=8.96n mL,若把盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中,则不会产生CO2气体,即0≤V≤8.96n答案:D6解析:本题主要考查盐的水解规律及水解平衡的移动。

碳酸钠为强碱弱酸盐,能水解,其水溶液呈碱性。

当加入CaCl2时,使CO2-3浓度减小,碳酸钠的水解平衡发生移动,OH-浓度减小,溶液碱性减弱。

答案:溶液显红色碳酸钠水解(CO2-3+H2OHCO-3+OH-),溶液呈碱性,使溶液显红色产生白色沉淀,且溶液的红色褪去加入CaCl2后,Ca2++CO2-3====CaCO3↓,使碳酸钠的水解平衡向左移动,OH-浓度减小,使溶液红色褪去7.解析:二氧化碳溶于水形成碳酸,碳酸是二元弱酸,其第一级电离产生有H+,即:H2O+CO2H2CO3H++如果向溶液中加入氨水,消耗H+,使平衡向右移,增大了溶液中的,而产生碳酸氢铵,再根据碳酸氢钠的溶解度比碳酸氢铵小,向碳酸氢铵溶液中加入氯化钠,则析出的晶体必是碳酸氢钠。

答案:NH3+ H2O+ CO2====NH4HCO3NH4HCO3+ NaCl====NH4Cl+ NaHCO32NaHCO3Na2CO3+ H2O+ CO2↑8解析:CO2和NaOH反应的生成物取决CO2量的多少,本题的生成物是Na2CO3或NaHCO3还可能是NaHCO3和Na2CO3的混合物。

可由上表中产生CO2物质的量入手,列方程组解答本题。

三组实验中所加盐酸一样多,只有第一组产气少,所以过量的话只能是第一组。

答案:(1)1 同样50 mL盐酸,第1组产生CO2气体最少(2)解:生成A的反应可能有2NaOH + CO2====Na2CO3+ H2O①NaOH + CO2====NaHCO3②据第1组生成CO2的物质的量==0.04 mol,判断出A为Na2CO3与NaHCO3的混合物。

设A含Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x、ymol,得方程组:解得:x=0.02mol,y=0.02 molm(Na2CO3)=0.02 mol×106 g·mol-1=2.12 gm(NaHCO3)=0.02 mol×84 g·mol-1=1.68 gφ(Na2CO3)%==55.8%φ(NaHCO3)%==44.2%9解析:NaHCO3受热分解为Na2CO3、H2O和CO2,所得固体为Na2CO3,减少的是H2O和CO2质量之和。

解:设固体减少的质量为x g。

2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑ Δm168 g 62 g1.68 g x g168∶16.8=62∶xx=6.2 (g)答:固体的质量减少6.2 g。

答案:6.2 g.10解析:(1)将CO2通入含氨的饱和食盐溶液中,可得到NaHCO3和NH4Cl。

(2)H2CO3酸性比HCl酸性弱,因此不能用NaCl与CO2反应制取NaHCO3。

(3)母液为NH4Cl,加入生石灰可生成NH3和CaCl2。

(4)改用NaCl,可使母液中的NH4Cl晶体析出,NH4Cl可用作肥料。

析出NH4Cl后的母液可循环使用,NaCl利用率高,且没有CaCl2生成。

答案:(1)NH3+CO2+H2O====NH4HCO3 NH4HCO3+NaCl====NH4Cl+NaHCO3↓(2)H2CO3酸性比盐酸弱,CO2不与NaCl反应(3)2NH4Cl+CaO====CaCl2+H2O+2NH3↑(4)使NH4Cl析出,可作氮肥,不生成CaCl2,原料NaCl充分利用11解析:混合物中Na2CO3和NaHCO3都将与HCl发生反应,可利用两个已知量列方程组解该题。

解:反应中消耗的HCl质量为300 g×7.3%=21.9 g,因此可设混合物中含Na2CO3的质量为x,NaHCO3的质量为y。

则有:Na2CO3+2HCl====2NaCl+CO2↑+H2O106 g 73 gxNaHCO3+2HCl====2NaCl+CO2↑+H2O84 g 36.5 gy解得:x=21.2 g (Na2CO3),y=16.8 g(NaHCO3)。

答案:21.2 g Na2CO3,16.8 g NaHCO3。

12解析:在NaOH和NaHCO3混合物加热的反应中应优先考虑NaOH+NaHCO3====Na2CO3+H2O的反应,针对此反应谈谁过量,如何去计算的问题,假设18.4 g中恰好二者以物质的量1∶1混合NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O↑Δm40+84 1818.4 g xx=2.67 g>(18.4-16.6)g=1.8 g因此对于上述反应为NaOH过量,只发生下述反应:NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2OΔm84 g 18 gY 1.8 gy=8.4 g所以,w(NaOH)=×100%=54.3%答案:54.3%13解析:做题时要认真分析表中的数据,把握题干的信息。

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