某制碱厂以岩盐水为主要原料生产纯碱(Na2CO3)和其他副产品。
(一)有关资料
原料岩盐水主要是含NaCl,此外还含有较多Na2SO4,以及少量CaCl2和MgCl2。
上述几种物质在不同温度时的溶解度数据如下表:
温度/℃ |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
|
溶 解 度 /g |
NaCl |
35.7 |
35.8 |
36.0 |
36.3 |
36.6 |
Na2SO4 |
4.5 |
9.6 |
20.2 |
40.8 |
48.4 |
|
CaCl2 |
59.5 |
65.0 |
74.5 |
100 |
116 |
|
MgCl2 |
52.9 |
53.8 |
54.8 |
56.0 |
58.0 |
(1)10℃时,饱和Na2SO4溶液中溶质的质量分数是 (精确到0.1 %)。
(二)生产工艺
经上述处理后得到主产品:工业纯碱,副产品:A晶体。
(2)“降温”的目的是析出副产品“A晶体”,A的化学式是 ;
(3)反应器中的反应为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。再将NaHCO3晶体转移出来后,加热所得固体即为工业纯碱。在整个生产工艺中没有涉及到的基本反应类型是 ,可重复利用的是 (水除外,只需一种);
(4)在反应器中总是先通氨气,后通二氧化碳,原因是 。
(三)工业纯碱中杂质的判断:
(5)已知:NH4Cl NH3↑+HCl↑
实验步骤:①取一定质量的纯碱样品,经多次充分加热后再称重,发现质量无变化;
②另取少量纯碱样品加入适量水,样品完全溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀。
由上述实验可确定纯碱样品含有杂质 (写化学式)。
(四)含量测定
(6)称取纯碱样品21.3g于烧杯中,加入适量水将其溶解, 然后逐滴加入溶质质量分数为14.6%的稀盐酸并不断用玻璃棒搅拌。先发生反应:Na2CO3+HCl=NaHCO3+ NaCl;后发生反应:NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2↑。在上述过程中烧杯中溶液质量与加入稀盐酸质量的关系如图甲所示(不考虑CO2的溶解),请你根据图甲提供的信息计算检测过程中产生CO2的质量 。
(7)请通过计算并结合左表判断此纯碱样品等级为 品。
某校902班小东同学从网上收集的某硝酸铵化肥外包装袋标签如图所示,请计算该袋化肥的纯度(即化肥中硝酸铵的质量分数).
为了消除碘缺乏病,我国政府规定居民的食用盐必须加碘,简称碘盐.
(1)碘酸钾的化学式为KIO3,则碘酸钾的相对分子质量为,碘酸钾中钾、碘、氧元素的质量比为.
(2)若1kg碘盐中含30mg碘。已知成年人每天约需要0.15mg碘,假设这些碘主要从碘盐中摄取的,则成人每天需要食用碘盐g?
(3)多少克碘酸钾中含碘元素20mg?
实验室有一瓶没有标明质量分数的氯化钠溶液,为了对氯化钠溶液的质量分数进行分析。甲、乙、丙三位同学分别进行实验.他们的实验数据如下,请仔细观察分析,回答下列问题。
甲 |
乙 |
丙 |
|
所取氯化钠溶液的质量(g) |
100 |
50 |
50 |
加入硝酸银溶液的质量(g) |
50 |
50 |
75 |
反应后所得沉淀物的质量(g) |
14.35 |
14.35 |
14.35 |
(1)上述反应的化学方程式为___________;
(2)求解50g硝酸银溶液中硝酸银质量(x)的比例式________;
(3)此氯化钠溶液中溶质的质量分数为____________;
(4)用23.4%的浓氯化钠溶液配制40g上述氯化钠溶液,需要浓氯化钠溶液的质量为___________;
(5)乙同学实验结束后,将反应后的溶液蒸发掉0.65g水,最终所得溶液的溶质质量分数为__________。
小明在实验室里加热31.6g高锰酸钾制取氧气,完全反应后剩余固体质量为28.4g。将剩余固体溶解、过滤、烘干、称量,回收二氧化锰。请计算:
(1)生成氧气的质量为g。
(2)回收过程中溶解和过滤均用到玻璃棒,它们的作用分别是、。
(3)回收得到二氧化锰的质量。(写出计算过程)
将Cu﹣Zn合金样品20g放入足量稀硫酸中,所产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示.试计算:
(1)原样品中所含锌的质量.
(2)实验测得20g该样品与154.7g某稀硫酸恰好完全反应,求此时所得溶液中溶质的质量分数.