我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”为世界制碱工业作出了突出贡献。他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物质溶解度的差异,以食盐、NH3和CO2为原料制得NaHCO3,进而生产出纯碱。相关的化学反应有:①NH3+CO2+H2O===NH4HCO3;②NH4HCO3+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl;③2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑。某研究性学习小组的同学模拟“侯氏制碱法”,提出下列三种制备NaHCO3的实验方案。
方案1:分别将CO2和NH3通入到饱和食盐水中;
方案2:将CO2通入到含NH3的饱和食盐水中;
方案3:将NH3通入到含CO2的饱和食盐水中。
(1)经过讨论,大家一致认为方案2较合理,请说明方案3的不足之处
________________________________________________________________________。
(2)根据方案2,某同学设计了如下实验步骤和装置图:
步骤1:配制含氨的饱和食盐水。在100 mL锥形瓶中加入20 mL氨水(体积比1∶1),再加入8 g食盐,塞紧橡皮塞,振荡几分钟,过滤除去不溶物,得到含氨的饱和食盐水。
步骤2:制备NaHCO3。按图组装实验装置,先检查装置的气密性,再向各仪器中加入相应的试剂制备NaHCO3。实验过程中,需要控制温度在30~35 ℃(大于35 ℃时NH4HCO3会分解)和CO2的通入速度(以出现能数得清的连续气泡为宜)。反应结束后,把锥形瓶浸入冷水中,使较多的晶体析出,过滤、洗涤。
请回答下列问题:
①为控制反应温度在30~35 ℃,应采用的操作方法是________________________。
②装置B中的试剂是__________________,它的作用是__________________________。
③检验步骤2中所得晶体是NaHCO3而不是NaCl的实验方法和现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④设计一个简单的实验方案证明Na2CO3溶液呈碱性是由CO32-引起的
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
10℃时加热NaHCO3饱和溶液,测得该溶液的pH发生如下变化:
温度/℃ |
10 |
20 |
30 |
加热煮沸后冷却到50℃ |
pH |
8.3 |
8.4 |
8.5 |
8.8 |
甲同学认为,该溶液的pH升高的原因是HCO水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式为______________________。乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解,生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度________NaHCO3(填“大于”或“小于”)。丙同学认为甲、乙的判断都不充分,丙认为:
(1)只要在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X,若产生沉淀,则________(填“甲”或“乙”)判断正确。试剂X是________(填选项)。
A.Ba(OH)2溶液 | B.BaCl2溶液 |
C.NaOH溶液 | D.澄清的石灰水 |
(2)将加热后的溶液冷却到10℃,若溶液的pH________8.3(填“大于”“小于”或“等于”),则________(填“甲”或“乙”)判断正确。
(3)查阅资料发现NaHCO3的分解温度为150℃,丙断言________(填“甲”或“乙”)判断是错误的,理由是________________________________________________。
(13分)X、Y、Z、W为常见含有相同电子数的离子或分子,其中X微粒含有5个原子核,这些微粒与一氧化氮间有如下转化关系(图中部分反应物、产物及反应条件已略去)。
(1)Z →NO反应的化学方程式是:
液态 Z的电离与水的电离相似,电离生成电子数相同的两种微粒,写出液态Z的电离方程式。
(2)实验室中检验Z的化学试剂及现象是:
化学试剂 |
现象 |
|
方法一 |
||
方法二 |
(3)由构成X、Y的三种元素所组成的一种离子化合物,且三种元素原子数之比为2︰4︰3,该离子化合物是(填写化学式),其0.1 mol/L的该溶液显酸性,则该溶液中离子浓度由大到小的顺序为。
(4)一定条件下,Z与一氧化氮或二氧化氮反应均可生成两种很稳定的产物。若有二氧化氮与Z的混合气体20 mL在该条件下反应,实际参加反应的二氧化氮比Z少2 mL,则原混合气两者的体积比是:
A~K是中学化学常见的物质,按如图所示转化关系所得B、C的物质的量相等,请填写下列空白。
(1)A、G的化学式分别是、。
(2)写出①、②反应的化学方程式:
①②
(3)同温同压下,气体混合物X对氢气的相对密度是
(4)把少量NaOH溶液滴入足量A的稀溶液中,写出其反应离子方程式:
Ⅰ现有A、B、C三种烃,其球棍模型如图:
(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________(填分子式,下同);
(2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是____________;
(3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳最多的是_____,生成水最多的是_____。
(4)在120℃、1.01×105 Pa下时,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是__________。
Ⅱ已知可简写为
。现有某化合物W的分子结构可表示为:
。
(1)W的分子式为;W中所有的碳原子_____(填“可能”或“不可能”)位于同一平面上,W的一氯代物有种。
(2)下列有关W的说法不正确的是(填编号);
a.能发生氧化反应 b.能发生加聚反应
c.等质量的W与苯分别完全燃烧所消耗的氧气量,前者大
(3)写出W的芳香族同分异构体(能发生聚合反应)的结构简式,该聚合反应的化学方程式为。
(4)W属于(填编号)。
a.芳香烃 b.环烃 c.不饱和烃 d.炔烃
(5)W与等物质的量的氢气发生加成反应,生成的有机物_____(填“符合”或“不符合”)苯的同系物的通式_________(用n表示碳原子个数,写出苯的同系物的通式),写出该物质属于苯的同系物的所有同分异构体:________________________________。
工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式如下,
2Al(OH)3+ 12HF+ 3Na2CO3=2Na3AlF6+ 3CO2↑+ 9H2O,根据题意完成下列填空:
(1)在上述反应的反应物和生成物中,属于非电解质的物质的电子式为,属于弱酸的电离方程式。
(2)上述反应物中有两种元素在元素周期表中位置相邻,下列能判断它们的金属性或非金属性强弱的是(选填编号)。
a.气态氢化物的稳定性 b.最高价氧化物对应水化物的酸性
c.单质与氢气反应的难易 d.单质与同浓度酸发生反应的快慢
(3)上述反应物中某些元素处于同一周期。它们最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为。
(4)上述产物当中有一个物质比同族元素类似化合物的沸点高很多,写出这个物质的结构式_______,其沸点较高的原因是_______________;反应物中属于盐的物质中含有的化学键有________________。(填“离子键”或“共价键”或“金属键”)