工業(yè)以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3，進而生產(chǎn)出純堿．有關反應的化學方程式為：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；　
NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3數(shù)學公式Na2CO3+CO2↑+H2O
（1）碳酸氫銨與飽和食鹽水反應，能析出碳酸氫鈉晶體的原因是______（填字母標號）．
a．碳酸氫鈉難溶于水　　　　　　 b．碳酸氫鈉受熱易分解
c．碳酸氫鈉的溶解度相對較小，所以在溶液中首先結晶析出
d．碳酸氫鈉的穩(wěn)定性大于碳酸鈉
（2）某活動小組根據(jù)上述制堿原理，進行碳酸氫鈉的制備實驗．
①一位同學將二氧化碳氣體通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實驗裝置如下圖所示（圖中夾持、固定用的儀器未畫出）．
試回答下列有關問題：
（Ⅰ）乙裝置中的試劑是______，其作用是______；
（Ⅱ）丁裝置中稀硫酸的作用是______；
（Ⅲ）實驗結束后，分離出NaHCO3 晶體的操作是______（填分離操作的名稱），該操作所需要的玻璃儀器有______．
②另一位同學用圖中戊裝置（其它裝置未畫出）進行實驗．
（Ⅰ）實驗時，須先從a管通入______氣體，說明原因______．
（Ⅱ）有同學建議在戊裝置的b管下端連接己裝置，理由是______．
（3）碳酸氫鈉受熱所得固體12.28g與足量的石灰水充分反應，所得沉淀經(jīng)洗滌、干燥質量為12.00g，則所得固體中碳酸鈉的質量分數(shù)為______．
（4）請你再設計出一種實驗室制取少量碳酸氫鈉的方法：______．

解：（1）a、碳酸氫鈉易溶于水；故a不符合；
b、碳酸氫鈉的受熱分解與該現(xiàn)象無關，故b不符合；
c、碳酸氫鈉的穩(wěn)定性不如碳酸鈉；由于對于氯化銨來說碳酸氫鈉的溶解度更小一些，所以應首先析出；
d、碳酸氫鈉的穩(wěn)定性小于碳酸鈉，故d不符合；
故答案為：c．
（2）①（I）利用鹽酸制取二氧化碳時二氧化碳中常會含有氯化氫氣體，碳酸氫鈉能與鹽酸反應，所以通過飽和碳酸氫鈉的溶液是為了除掉氣體中的氯化氫氣體，
故答案為：飽和碳酸氫鈉的溶液；除去CO2中的HCl氣體；
（II）實驗過程中氨氣可能有剩余，而稀硫酸能與氨氣反應，所以稀硫酸的作用是吸收末反應的NH3，故答案為：吸收未反應完的NH3；
（III）分離出NaHCO3晶體的操作是分離固體與液體，常采用的實驗操作是過濾操作；該操作所需要的玻璃儀器為：玻璃棒、漏斗、燒杯，故答案為：過濾；玻璃棒、漏斗、燒杯；
②（I）制取碳酸氫鈉時先要得到含氨的飽和食鹽水，所以應先通入氨氣，而氨氣極易溶于水，所以a端通入，從而保證了從b通入二氧化碳時保證了二氧化碳的充分反應；氨氣極易溶解于水，能形成較大濃度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氫銨，
故答案為：氨氣；氨氣極易溶解于水，能形成較大濃度的溶液，有利于二氧化碳吸收，生成更多的碳酸氫銨；
（II）裝置改動后反應物的二氧化碳與溶液的接觸面積變大，提高了二氧化碳的吸收率，
故答案為：增大氣體與溶液接觸面積，提高CO2的吸收率；
（3）碳酸氫鈉受熱所得固體12.28g與足量的石灰水充分反應，所得沉淀經(jīng)洗滌、干燥質量為12.00g，則所得固體中碳酸鈉的質量分數(shù)可以依據(jù)化學方程式進行計算得到；
發(fā)生的反應為：2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O，
NaHCO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O+NaOH；Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH；反應生成的碳酸鈣物質的量==0.12mol；
設加熱后的固體12，28g中含碳酸鈉物質的量x，碳酸氫鈉物質的量為y，依據(jù)題意得到：
x+y=0.12
106x+84y=12.28
得到x=0.1mol；y=0.02mol；
則所得固體中碳酸鈉的質量分數(shù)=×100%=86.3%，
故答案為：86.3%；
（4）從題干信息NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl；可得制取碳酸氫鈉的方法，同時也可采用燒堿溶液中通入過量CO2；往飽和Na2CO3 溶液中通入過量CO2 等得到碳酸氫鈉；
故答案為：用碳酸氫銨與適量飽和食鹽水反應（或往燒堿溶液中通入過量CO2；往飽和Na2CO3溶液中通入過量CO2等）．
分析：（1）依據(jù)碳酸氫鈉溶解度相對較小分析判斷；
（2）①（I）依據(jù)制取二氧化碳時常會含有氯化氫氣體分析即可；
（II）依據(jù)稀硫酸能與氨氣反應分析解答；
（III）依據(jù)分離固體與液體采用的實驗操作分析解答；
②（I）從制取碳酸氫鈉時先要得到含氨的飽和食鹽水，以及氨氣易溶于水分析判斷；
（II）從裝置改動后反應物的接觸面積變大分析判斷；
（3）依據(jù)化學方程式結合反應過程分析判斷，依據(jù)生成沉淀為碳酸鈣，加熱碳酸氫鈉分解后的混合物質量列方程計算；
（4）從題干信息以及所學的制取碳酸氫鈉的知識解決即可．
點評：本題考查了工業(yè)制純堿的流程和原理，此題是一道實驗探究綜合題，充分的展示了化學知識的方方面面，該題綜合性強難度較大，對訓練學生良好地思維品質以及知識的嚴密性有較好的幫助．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2011?大同模擬）運用化學反應原理研究氮、硫、氯、碘等單質及其化合物的反應有重要意義．
（1）硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），混合體系中SO3的百分含量和溫度的關系如下圖所示（曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài)）．根據(jù)圖示回答下列問題：

①2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）的△H
＜
＜
0（填“＞”或“＜”）；若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡
向左
向左
移動（填“向左”、“向右”或“不”）；
②若溫度為T1、T2，反應的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1
＞
＞
K2；若反應進行到狀態(tài)D時，v正
＞
＞
v逆（填“＞”、“＜”或“=”）
（2）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用．
①右圖是一定的溫度和壓強下是N2和H2反應生成1molNH3過程中能量變化示意圖，請寫出工業(yè)合成氨的熱化學反應方程式：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-2（b-a）kJ?mol-1
．（△H的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示）
②氨氣溶于水得到氨水．在25℃下，將a mol?L-1的氨水與b mol?L-1的鹽酸等體積混合，反應后溶液中顯中性，則c（NH+4）
=
=
c（Cl-）（填“＞”、“＜”或“=”）；用含a和b的代數(shù)式表示出氨水的電離平衡常數(shù)表達式
10-7b
a-b
10-7b
a-b
．
（3）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合態(tài)存在．在25℃下，向0.1mol?L-1的NaCl溶液中逐滴加入適量的0.1mol?L-1硝酸銀溶液，有白色沉淀生成．從沉淀溶解平衡的角度解釋產(chǎn)生沉淀的原因是
離子積Qc大于溶度積Ksp（AgCl）
離子積Qc大于溶度積Ksp（AgCl）
，向反應后的濁液中，繼續(xù)加入0.1mol?L-1的NaI溶液，看到的現(xiàn)象是
白色沉淀轉化為黃色沉淀
白色沉淀轉化為黃色沉淀
，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是（用離子方程式表示）
AgCl（s）+I-═AgI（s）+Cl-
AgCl（s）+I-═AgI（s）+Cl-
．
（已知25°C時Ksp[AgCl]=1.0×10-14mol2?L-2，Ksp[AgI]=1.5×10-16mol2?L-2）

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

運用化學反應原理研究氮、硫、氯、碘等單質及其化合物的反應有重要意義。

   （1）硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）       2SO3（g），混合體系中SO3的百分含量和溫度的關系如下圖所示（曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài)）。根據(jù)圖示回答下列問題：

    ①2SO2（g）+O2（g）       2SO3（g）的△H        0（填“>”或“<”）；若在恒溫、

恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡         移動（填“向左”、“向右”或

“不”）；

    ②若溫度為T1、T2，反應的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1       K2；若反應進行到狀

態(tài)D時，            （填“>”、“<”或“=”）

（2）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。

①右圖是一定的溫度和壓強下是N2和H2反應生成1molNH3過程中能量變化示意圖，請寫出工業(yè)合成氨的熱化學反應方程式：                  。（△H的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示）②氨氣溶于水得到氨水。在25°C下，將a mol·L-1的氨水與b mol·L-1的鹽酸等體積混合，反應后溶液中顯中性，則c（NH+4）       c（Cl-）（填“>”、“<”或“=”）；用含a和b的代數(shù)式表示出氨水的電離平衡常數(shù)表達式            。

 （3）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合態(tài)存在。在25°C下，向0.1mol·L-1的NaCl溶液中逐滴加入適量的0.1mol·L-1硝酸銀溶液，有白色沉淀生成。從沉淀溶解平衡的角度解釋產(chǎn)生沉淀的原因是            ，向反應后的濁液中，繼續(xù)加入0.1mol·L-1的NaI溶液，看到的現(xiàn)象是             ，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是（用離子方程式表示）                           。

（已知25°C時）

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

運用化學反應原理研究氮、硫、氯、碘等單質及其化合物的反應有重要意義。

（1）硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g），混合體系中SO3的百分含量和溫度的關系如下圖所示（曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài)）。根據(jù)圖示回答下列問題：

 ①2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）的△H        0（填“>”或“<”）；若在恒溫、

恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡     移動（填“向左”、“向右”或“不”）；

 ②若溫度為T1、T2，反應的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1       K2；若反應進行到狀態(tài)D時，        （填“>”、“<”或“=”）（2）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。

 ①右圖是一定的溫度和壓強下是N2和H2反應生成1molNH3過程中能量變化示意圖，

請寫出工業(yè)合成氨的熱化學反應方程式：                                       。

（△H的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示）

②氨氣溶于水得到氨水。在25°C下，將x mol·L-1的氨水與y mol·L-1的鹽酸等體積混合，反應后溶液中顯中性，則c（NH+4）       c（Cl-）（填“>”、“<”或“=”）；用含x和y的代數(shù)式表示出氨水的電離平衡常數(shù)            。

（3）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合態(tài)存在。在25°C下，向0.1mol·L-1的NaCl溶液中逐滴加入適量的0.1mol·L-1硝酸銀溶液，有白色沉淀生成，向反應后的濁液中，繼續(xù)加入0.1mol·L-1的NaI溶液，看到的現(xiàn)象是                ，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是（用離子方程式表示）                。

(已知25°C時）

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科目：高中化學 來源：2011-2012學年山東省濟寧市高三上學期期末階段性教學質量檢測化學試卷 題型：填空

（13分）運用化學反應原理研究氮、硫、氯、碘等單質及其化合物的反應有重要意義。

   （1）硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：混合體系中SO3的百分含量和溫度的關系如下圖所示（曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài)）。根據(jù)圖示回答下列問題：

①的△H　　　　0（填“>”

或“<”）；若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，

平衡　　　　　移動（填“向左”、“向右”或“不”）；

②若溫度為T1、T2，反應的平衡常數(shù)分別為K1、K2，

則K­1     K2；反應進行到狀 態(tài)D時，V正     v逆（填“>”、“<”或“=）

   （2）氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)

生產(chǎn)、生活中有著重要作用。

①  圖是一定的溫度和壓強下是N2和H2反應生成1molNH3過

程中能量變化示意圖，請寫出工業(yè)合成氨的熱化學反應方程式：

　　　　　　　。（△H的數(shù)值用含字母Q1、Q2的代數(shù)式表示）

②氨氣溶于水得到氨水。在25°C下，將a mol·L－1的氨水與

b mol·L－1的鹽酸等體積混合，反應后溶液中顯中性，則

c（NH+4）　      c（Cl－）（填“>”、“<”或“=”）；用含a和b的代數(shù)式表示該混合溶液中一水合出氨的電離平衡常數(shù)表達式　　　　　　　　　　　 。

   （3）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合態(tài)存在。已知：25℃時，KSP(AgCl)=1.6×10-10mol2·L-2、K­SP（AgI）=1.5×10-16mol·L-2，在25℃下，向100mL 0.002mol·L-1的NaCl溶液中逐滴加入100mL 0.002mol·L-1硝酸銀溶液，有白色沉淀生成。從沉淀溶解平衡的角度解釋產(chǎn)生沉淀的原因是　　　　　　　　　　，向反應后的濁液中，繼續(xù)加入0.1mol·L－1的NaI溶液，看到的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是（用離子方程式表示）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

 

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科目：高中化學 來源：2010年海南省高三五校聯(lián)考化學試題 題型：填空題

（9分）運用化學反應原理研究氮、硫、氯、碘等單質及其化合物的反應有重要意義。

（1）氮是地球上含量豐富的元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。

①下圖是一定的溫度和壓強下是N2和H2反應生成1molNH3過程中能量變化示意圖，請寫出工業(yè)合成氨的熱化學反應方程式：                             。（△H的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示）

②氨氣溶于水得到氨水。在25°C下，將m mol·L-1的氨水與n mol·L-1的鹽酸等體積混合，反應后的溶液呈中性，則c（NH+4）    c（Cl-）（填“>”、“<”或“=”）；用含m和n的代數(shù)式表示出混合液中氨水的電離平衡常數(shù)表達式          。

（2）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合態(tài)存在。

25°C下，向0．1mol·L-1的NaCl溶液中逐滴加入適量的0．1mol·L-1硝酸銀溶液，有白色沉淀生成。從沉淀溶解平衡的角度解釋產(chǎn)生沉淀的原因是            ，向反應后的濁液中，繼續(xù)加入適量0．1mol·L-1的NaI溶液，振蕩、靜置，看到的現(xiàn)象是       ，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是（用離子方程式表示）              。

（已知25°C時）

 

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