追踪科学家的足迹材料1：纯碱的产量是衡量一个国家化学工业发展水平的重要指标．下面是实验室摸拟侯氏制碱
| 追踪科学家的足迹 材料1：纯碱的产量是衡量一个国家化学工业发展水平的重要指标．下面是实验室摸拟侯氏制碱法生产原理的主要过程： （1）20℃时，向浓氨水中通入足量的二氧化碳得到NH4HCO3饱和溶液； ②向NH4HCO3饱和溶液中加入食盐细粒，并不断搅拌，直到NaHCO3结晶析出完毕； ③将析出的晶体过滤，得到晶体和滤液，洗涤晶体，然后将晶体放在试管中充分加热，得到Na2CO3； ④向③的滤液中加入食盐细粒，析出NH4CI晶体，过滤，得到NH4CI． 材料2：四种盐在不同温度下的溶解度表．
（1）在实验室中，你选择的制备C02反应的化学方程式为______．在工业生产中，要获得生产纯碱的原料CO2你认为最经济实用的方法是以______为原料，该反应的化学方程式为______． （2）有人认为侯氏制碱法有以下优点，你认为其中正确的是______． A．生产过程中部分反应产物可作为原料循环使用 B．副产品是一种氮肥 C．反应都不需要加热，可节约能源 （3）检验③中的白色粉末中是否含有氯化钠的方法是______． （4）在②中，随着食盐的逐渐加入，溶液变成了NH4HCO3和NaCl的混合溶液，析出晶体之前，混合溶液中存在的离子有（用离子符号表示，下同．）______．在③中，将析出的晶体过滤后，溶液中数量减少的离子有______；滤液中仍然存在的离子有______．②中反应的化学方程式为______． （5）在20℃时，向含NH4HC0321g的饱和溶液中加入足量食盆．试通过计算说明，随着食盐的逐渐加入，为什么会有NaHC03晶体析出，而没有NH4Cl． |
参考解答
413***137
2025-06-18 21:24:35
（1）实验室制二氧化碳要求纯度高，便于收集，一般用石灰石或大理石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应，生成氯化钙、水、二氧化碳，方程式为：CaC03+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O；工业生产中需二氧化碳对纯度要求不高，但要考虑成本和是否能大量生产，所以用高温煅烧石灰石的方法，方程式为：CaCO3
（2）A、生产过程步骤④得到的氯化钠溶液可作为步骤②制碳酸氢钠的原料循环使用，所以正确． B、副产品是氯化铵，其中含有氮元素，是一种氮肥，所以正确． C、步骤③碳酸氢钠分解制纯碱时需要加热，所以错误． （3）检验③中的白色粉末中是否含有氯化钠，实际上是检验氯离子的存在，方法为：取③中色粉末少许于试管中加入稀硝酸化，再滴入硝酸银溶液，若不产生生白色沉淀证明不含氯化钠，反之则含氯化钠． （4）在NH4HCO3和NaCl的混合溶液中，前者是以NH4+、HCO3-形式存在的，后者是以Na+、C1-形式存在的，所以溶液中含有的离子是NH4+、HCO3-、Na+、C1-；在③中，碳酸氢钠析出，将析出的晶体过滤后，溶液中数量减少的离子是碳酸氢钠电离出来的，有HCO3-、Na+；由碳酸氢钠是饱和后才析出的，滤液中仍然存在部分碳酸氢钠，溶液中含有的离子有NH4+、HCO3-、Na+、C1-；②中碳酸氢钠析出，可看作是生成了沉淀，是碳酸氢铵和氯化钠发生了复分解反应，方程式为：NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓． （5）设21gNH4HCO3完全转化能生成NaHCO3的质量为x，能生成NH4Cl的质量为y NH4HCO3+NaCl═NH4Cl+NaHCO3 79 53.5 84 21g y x X=22.3g Y=14.2g 根据四种物质的溶解度，20℃时，1OOg水最多能溶解9.6gNaHCO3，37.2gNH4Cl．因为22.3＞9.6g，所以有NaHC03析出． 理论上可析出NaHC03的质量：22.3g-9.6g=12.7g，因为14.2g＜37.2g，NH4Cl没有达到饱和状态，所以不可能有NH4Cl析出． 故答案为： （1）CaC03+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O；石灰石；CaCO3
（2）AB； （3）取③中色粉末少许于试管中加入稀硝酸化，再滴入硝酸银溶液，若不产生生白色沉淀证明不含氯化钠，反之则含氯化钠； （4）NH4+、HCO3-、Na+、C1-；HCO3-、Na+；NH4+、HCO3-、Na+、Cl-；NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓； （5）设21gNH4HCO3完全转化能生成NaHCO3的质量为x，能生成NH4Cl的质量为y NH4HCO3+NaCl═NH4Cl+NaHCO3 79 53.5 84 21g y x X=22.3g Y=14.2g 根据四种物质的溶解度，20℃时，1OOg水最多能溶解9.6gNaHCO3，37.2gNH4Cl．因为22.3＞9.6g，所以有NaHC03析出． 理论上可析出NaHC03的质量：22.3g-9.6g=12.7g，因为14.2g＜37.2g，NH4Cl没有达到饱和状态，所以不可能有NH4Cl析出． |
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