我國(guó)科學(xué)家侯德榜為我國(guó)純堿和氮肥工業(yè)技術(shù)的發(fā)展做出了杰出的貢獻(xiàn).如圖是侯氏聯(lián)合制堿法的工藝流程.

已知 NH4Cl 在常溫時(shí)的溶解度比 NaCl 大,而在低溫下比 NaCl 溶解度小,在 278K~283K時(shí),向NH4Cl溶液中加入食鹽細(xì)粉,可使 NH4Cl 單獨(dú)結(jié)晶析出.回答下列問(wèn)題:
(1)操作①用到的玻璃儀器為
 
,反應(yīng)①的離子方程式為:
 

(2)分別將NH3和CO2通入飽和食鹽水中,正確的通入順序是
 
,理由是
 

(3)流程圖中可循環(huán)使用的物質(zhì)有
 
,
(4)寫出固體B的一種用途
 
考點(diǎn):純堿工業(yè)(侯氏制堿法)
專題:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,元素及其化合物
分析:侯氏聯(lián)合制堿法:二氧化碳在水中的溶解度較小,氨氣極易溶于水,先通入NH3使溶液呈堿性,在氨的飽和NaCl溶液中通入二氧化碳?xì)怏w,發(fā)生NH3+CO2+H2O═NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,操作①為過(guò)濾,得到的A為NaHCO3微小晶體,2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O,氣體A為二氧化碳;
母液為NH4Cl溶液,NH4Cl 在低溫下比 NaCl 溶解度小,在 278K~283K時(shí),向NH4Cl溶液中加入食鹽細(xì)粉,可使 NH4Cl 單獨(dú)結(jié)晶析出,固體B為NH4Cl,濾液BNaCl溶液;
(1)依據(jù)分離固體與液體采用的實(shí)驗(yàn)操作為過(guò)濾,根據(jù)過(guò)濾用到的玻璃儀器分析;碳酸氫鈉的溶解度比碳酸鈉小,溶液中離子反應(yīng)的本質(zhì)為二氧化碳和水結(jié)合生成碳酸,氨氣和水結(jié)合生成一水合氨,碳酸和一水合氨反應(yīng),鈉離子和碳酸氫根離子結(jié)合生成碳酸氫鈉沉淀;
(2)氨氣極易溶于水,二氧化碳在水中的溶解度較小,先通氨氣有利于吸收二氧化碳,確保得到NaHCO3沉淀;
(3)循環(huán)利用的物質(zhì)是既為反應(yīng)原料,又可為產(chǎn)物為二氧化碳、氯化鈉溶液;
(4)副產(chǎn)品氯化銨是一種氮肥,可再利用;
解答: 解:侯氏聯(lián)合制堿法:二氧化碳在水中的溶解度較小,氨氣極易溶于水,先通入NH3使溶液呈堿性,在氨的飽和NaCl溶液中通入二氧化碳?xì)怏w,發(fā)生NH3+CO2+H2O═NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,操作①為過(guò)濾,得到的A為NaHCO3微小晶體,2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O,氣體A為二氧化碳;
母液為NH4Cl溶液,NH4Cl 在低溫下比 NaCl 溶解度小,在 278K~283K時(shí),向NH4Cl溶液中加入食鹽細(xì)粉,可使 NH4Cl 單獨(dú)結(jié)晶析出,固體B為NH4Cl,濾液BNaCl溶液,
(1)反應(yīng)①總反應(yīng)為NH3+CO2+H2O+NaCl(飽和)=NaHCO3↓+NH4Cl,操作①為過(guò)濾,得到的NaHCO3微小晶體,過(guò)濾用到的玻璃儀器有:燒杯、漏斗、玻璃棒,碳酸氫鈉的溶解度比碳酸鈉小,所以反應(yīng)①發(fā)生NH3+CO2+H2O═NH4HCO3;NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,本質(zhì)為Na++NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4+
故答案為:燒杯、玻璃棒、漏斗;Na++NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4+
(2)二氧化碳在水中的溶解度較小,氨氣極易溶于水,通入NH3使溶液呈堿性,增大CO2的溶解度,才能產(chǎn)生足夠多的HCO3-,以確保得到NaHCO3沉淀,所以應(yīng)該先通氨氣,
故答案為:先通入足量的NH3,再通入足量的CO2;因?yàn)橥ㄈ隢H3使溶液呈堿性,增大CO2的溶解度,才能產(chǎn)生足夠多的HCO3-,以確保得到NaHCO3沉淀;
(3)①NH3+CO2+H2O═NH4HCO3 ②NH4HCO3+NaCl═NaHCO3+NH4Cl ③2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O,第③步生成的二氧化碳?xì)怏wA可作為第①步的生產(chǎn)原料,可循環(huán)利用;在 278K~283K時(shí),向NH4Cl溶液中加入食鹽細(xì)粉,可使 NH4Cl 單獨(dú)結(jié)晶析出,可循環(huán)利用濾液BNaCl溶液,
故答案為:氣體A和濾液B,
(4)含有氮元素的肥料稱為氮肥;能為植物提供的營(yíng)養(yǎng)元素,所以副產(chǎn)品氯化銨是一種氮肥,
故答案為:常用作氮肥;
點(diǎn)評(píng):本題考查“侯氏制堿法”,理解其基本原理與流程、反應(yīng)物、產(chǎn)物的性質(zhì)等是正確解答本題的關(guān)鍵,題目難度不大.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

對(duì)某次酸雨成分的分析數(shù)據(jù)如下表,此次酸雨的pH約為(  )
離子 NH4+ Na+ Cl- NO3-SO42- 
濃度(mol/L) 2.0×10-5 1.9×10-5 6.0×10-5 2.3×10-5 2.8×10-5
A、3B、4C、5D、6

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(1)等物質(zhì)的量的CO與CO2之間:二者的質(zhì)量之比為
 
,所含氧原子數(shù)之比為
 

(2)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,CO和CO2混合氣體的質(zhì)量為32g,體積為22.4L,則其中CO所占的體積為
 
,CO2所占的質(zhì)量為
 

(3)根據(jù)下列微粒的結(jié)構(gòu)示意圖,寫出相應(yīng)的原子或離子符號(hào):
 
,
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9,若用10L Na2CO3溶液溶解1.0mol的BaSO4,則Na2CO3溶液的最初濃度不得低于
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

A、B、C、D、E、F、G為原子序數(shù)依次遞增的7種短周期主族元素.A、B元素的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和均為零;C元素是植物生長(zhǎng)三大營(yíng)養(yǎng)元素之一;D的單質(zhì)具有強(qiáng)氧化性,其氫化物能和一種半導(dǎo)體材料反應(yīng)生成常溫常壓下的兩種氣體;E原子核外K層電子數(shù)與M層電子數(shù)相等;F原子的價(jià)電子數(shù)等于電子層數(shù)的兩倍.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)CD3 的電子式為
 
;
(2)用離子方程式表示G 的非金屬性比F強(qiáng)
 
;
(3)EF在空氣中充分灼燒生成一種穩(wěn)定性的鹽,則此反應(yīng)方程式為
 
;
(4)C的氫化物與G的單質(zhì)以物質(zhì)的量之比1:3反應(yīng),生成二元化合物X和一種氣體,該氣體遇氨氣產(chǎn)生“白煙”,則X的化學(xué)是為
 
,X與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是(產(chǎn)物中G元素顯+1價(jià))
 
;在堿性溶液中X與NaClO2(亞氯酸鈉)按物質(zhì)的量之比1:6恰好反應(yīng)可生成C的氫化物和消毒劑ClO2氣體,該反應(yīng)的離子方程式為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

X、Y、Z、M、N是原子序數(shù)遞增的5種短周期元素,X、Y、Z、N常溫下都可形成氣體單質(zhì),X的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物恰好反應(yīng)只生成一種物質(zhì)甲.Y與M、Z與N同主族,且兩主族相鄰.在一定條件下,有如下反應(yīng)(未配平):Zm+Nn+H2O→HNO3+HZ(n=m>0),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)X原子結(jié)構(gòu)示意圖是
 

(2)N在周期表中的位置是
 

(3)配平上述反應(yīng)方程式
 

(4)X、Y、Z、M、N原子半徑由小到大順序是
 

(5)M的單質(zhì)能與N的單質(zhì)反應(yīng)生成化合物乙(M2N2),乙的電子式是
 

(6)若三個(gè)M原子與四個(gè)磷原子組成的分子丙中各原子間均以單鍵結(jié)合,且各原子的最外層均已達(dá)到8電子結(jié)構(gòu),則在一個(gè)丙分子中含有的共價(jià)鍵個(gè)數(shù)是
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列說(shuō)法正確的是( 。
A、H2O2分子間存在氫鍵
B、在氨水中,大部分NH3與H2O以氫鍵結(jié)合成NH3?H2O分子,可表示為
C、石英熔化只與范德華力有關(guān)
D、PH3的沸點(diǎn)比NH3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

已知:
有機(jī)物A是一種醫(yī)藥中間體,質(zhì)譜圖顯示其相對(duì)分子質(zhì)量為130.已知0.5molA完全燃燒只生成3mol CO2和2.5molH2O.A可發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化,其中D的分子式為C4H6O2,兩分子F反應(yīng)可生成含甲基的六元環(huán)狀酯類化合物.

請(qǐng)回答:
(1)A的分子式是
 

(2)1mol B與足量的金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2.B中所含官能團(tuán)的名稱是
 
.B與C的相對(duì)分子質(zhì)量之差為4,B→C的化學(xué)方程式是
 

(3)D的同分異構(gòu)體G所含官能團(tuán)與D相同,則G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能是
 
 

(4)F可發(fā)生多種類型的反應(yīng).
①兩分子F反應(yīng)生成的六元環(huán)狀酯類化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是
 
;
②由F可生成使Br2的CCl4溶液褪色的有機(jī)物H.F→H的化學(xué)方程式是
 

③F在一定條件下發(fā)生縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 

(5)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

X、Y、Z、D、E、W是原子序數(shù)依次遞增的短周期主族元素.
(1)Y元素的氣態(tài)氫化物與其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物能發(fā)生化合反應(yīng)生成一種鹽,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 
;Y與氫原子按個(gè)數(shù)比1:2形成的含18個(gè)電子的化合物的電子式為
 

(2)X、E同主族,純凈的單質(zhì)E可用于制太陽(yáng)能電池,則X在周期表中的位置是
 
;X與E作電極,同NaOH溶液可構(gòu)成原電池,則該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為:
 

(3)常溫常壓下,W的單質(zhì)為氣體,且常用于自來(lái)水的消毒,W的一種氧化物W2O是酸性氧化物,W2O與水反應(yīng)的方程式為
 
,W2O的結(jié)構(gòu)式為
 

(4)Z、D、E、W同周期,D的簡(jiǎn)單離子半徑是同周期簡(jiǎn)單離子中半徑最小的,D的單質(zhì)與Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物反應(yīng)的離子方程式為
 

(5)(XY)2與W2性質(zhì)相似,則(XY)2分子中含有的化學(xué)鍵有
 
(填“離子鍵”、“極性鍵”或“非極性鍵”);(XY)2的制備原理同實(shí)驗(yàn)室制取W2類似,在酸性條件下用MnO2氧化對(duì)應(yīng)的陰離子得到.寫出制。╔Y)2的離子方程式
 

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同步練習(xí)冊(cè)答案