1942年,我国化工专家侯德榜以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱,他的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出贡献。有关反应的化学方程式如下:
NH3+CO2+H2O NH4HCO3; NH4HCO3+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl ;
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
(1)“侯氏制碱法”把合成氨和纯碱两种产品联合生产,请写出工业合成氨的化学反应方程式 ;已知合成氨为放热反应,若从勒夏特列原理来分析,合成氨应选择的温度和压强是 (选填字母)。
a.高温 b.低温 c.常温 d.高压 e.低压 f.常压
(2)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是 (选填字母)。
a.碳酸氢钠难溶于水 b.碳酸氢钠受热易分解
c.碳酸氢钠的溶解度相对较小,所以在溶液中首先结晶析出
(3)某探究活动小组根据上述制碱原理,欲制备碳酸氢钠,同学们按各自设计的方案进行实验。
第一位同学:将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如下图所示
(图中夹持、固定用的仪器未画出)。
请回答:
①写出甲中发生反应的离子方程式 。
②乙装置中的试剂是 。
③实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是 (填分离操作的名称)。
第二位同学:用图中戊装置进行实验(其它装置未画出)。
①为提高二氧化碳在此反应溶液中被吸收的程度,实验时,须先从a管通入 气体,再从b管中通入 气体。
②装置c中的试剂为 (选填字母)。
e.碱石灰 f.浓硫酸 g.无水氯化钙
(4)请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法(用简要的文字和相关的化学反应方程式来描述):
(14分)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
探究一
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用(选填序号)
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c..浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由于此推知气体Y中SO2
的体积分数为。
探究二
分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含少量的H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
(3)装置B中试剂的作用是。
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是(用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于(选填序号)。
a. A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是。
氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下:
提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO2。
回答下列问题:
(1)反应②中除掉的杂质离子是 ,发生反应的离子方程式为;
在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是;
(2) 反应③的反应类型为,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有;
(3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是。
(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2。取干操后的滤饼11.2g,煅烧后可得到产品8.1 g,则x等于 。
通常状况下,CO是一种无色、无味、有毒的气体,难溶于水,与酸、碱、盐溶液均不反应。已知乙二酸晶体加热分解的方程式为:
H2C2O4H2O + CO2↑+ CO↑,不考虑其他因素干扰,如何利用下列装置验证反应产物中含有CO2和CO(装置可以重复使用)。酒精喷灯可作高温热源。
请回答下列问题:
(1)检验装置A气密性良好的方法是
(2)从左到右连接装置的顺序是:A→;
(3) 证明CO存在的实验现象是;
(4)本实验尾气处理的方法是。
食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
粗食盐常含有少量Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子,实验室提供的试剂如下:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳。实验室提纯NaCl的流程如下:
(1) 欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子,选出A所代表的多种试剂,按滴加顺序依次为i NaOH iiii。(填化学式)
(2)请写出下列试剂加入时发生反应的离子反应方程式:
加入试剂i:;加入试剂iii:。
(3)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为。(从提供的试剂中选)
(4)实验中用到的盐酸的物质的量浓度为0.400mol/L,现实验室某浓盐酸试剂瓶上的有关数据如下:
欲用上浓盐酸配制实验所需浓度的稀盐酸480ml,
①配制需要的玻璃仪器有(填仪器名称)。
②需量取的浓盐酸的体积为:。
(15分)【化学——选修2化学与技术】
碘酸钾是一种白色结晶,无臭无味,酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂,与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用,被还原为单质碘;在碱性介质中,碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定,加热至560℃开始分解。工业生产碘酸钾的流程如图所示,在反应器中发生反应的化学方程式为:6I2 + 11KClO3 + 3H2O=====6KH(IO3)2 + 5KCl + 3Cl2
试回答下列问题:
(1)步骤① 反应器发生的反应中,转移电子总数为
(2)步骤② 中,用硝酸而不用HI,其原因可能是
(3)步骤③ 要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气,排出氯气的原因为
(4)实验中涉及两次过滤,在实验室进行过滤实验中,用到的玻璃仪器有
(5)步骤⑧ 用氢氧化钾调节溶液的pH,反应的化学方程式为:
(6)参照下表碘酸钾的溶解度,步骤⑾得到碘酸钾晶体,你建议的方法是