碳酸钠俗称纯碱、苏打,是一种常用的日用化学品.在实验室里,可用如图所示装置,以氯化钠、二氧化碳、氨等为原料制备纯碱.实验时,先检验装置的气密性,再向各仪器中加入试剂,打开启普发生器(装置A)活塞,产生二氧化碳气体,制备纯碱.请回答以下有关问题:
(1)碳酸氢钠受热分解的化学方程式为______;实验时装置A中发生反应的化学方程式为______;C装置的锥形瓶中,装有含氨的饱和食盐水,则溶液1应为______,溶液2应为______. (2)实验中,要注意控制二氧化碳的通入速度(以出现能数得清的连续气泡为好)和水浴的温度.实验中不能过快的通入二氧化碳的目的是______.化学实验中水浴加热法的优点为______. 实验时,锥形瓶中产生了NH4HCO3、NaCl、NaHCO3和NH4Cl的混合液.右表是四种化合物在部分温度下的溶解度.由表中数据可知,反应时水浴的温度不能超过______℃.反应结束,将反应混合液冷却到15℃左右,析出的固体应主要含有______(填化学式).
温度 | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 氯化钠 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 碳酸氢铵 | 15.8 | 21.0 | 27.0 | 分解 | 碳酸氢钠 | 8.1 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | 氯化铵 | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 |
答案
(1)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,反应的化学方程式为:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑; A装置是制取二氧化碳气体的装置,利用碳酸钙和盐酸反应生成,反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;为避免二氧化碳中的氯化氢进入C影响晶体析出,先通过饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢;反应过程中氨气是污染气体,不能排放到大气中,需要进行尾气吸收; 故答案为:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑; CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑; 饱和碳酸氢钠溶液;稀硫酸; (2)实验中,要注意控制二氧化碳的通入速度(以出现能数得清的连续气泡为好)和水浴的温度.实验中不能过快的通入二氧化碳的目的是:增大二氧化碳的吸收率; 水浴加热的优点是:利于控制反应体系的温度和使其受热均匀;依据图表数据分析,水浴温度不能超过40°C,因为温度再高碳酸氢铵分解,碳酸氢钠晶体不利于析出;将反应混合液冷却到15℃左右,碳酸氢钠的溶解度最小,析出的固体应主要含有NaHCO3; 故答案为:增大二氧化碳的吸收率;利于控制反应体系的温度和使其受热均匀;40; NaHCO3; (3)电解饱和食盐水,阴极氢离子得到电子生成氢气,电极附近氢氧根离子浓度增大,氢原子氢氧化钠在阴极附近生成; 故答案为:阴; 该极区氢离子放电,产生出氢氧根离子; |
举一反三
用石墨作电极,电解1摩/升下列物质的溶液,溶液的pH值保持不变的是( )A.HCl | B.NaOH | C.Na2SO4 | D.NaCl |
| 电解100mL含c(H+)=0.3mol/L的下列溶液,当电路中通过0.04mol电子时,理论上析出金属质量最大的是( )A.0.10mol∕LAg+ | B.0.20mol∕LZn2+ | C.0.20mol∕LCu2+ | D.0.20mol∕LPb2+ |
| Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下,电解总反应:2Cu+H2O═Cu2O+H2↑.下列说法正确的是( )A.石墨电极上产生氢气 | B.铜电极发生还原反应 | C.铜电极接直流电源的负极 | D.当有0.1mol电子转移时,有0.1molCu2O生成 |
| 取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现b电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色.则下列说法错误的是( )A.a电极是阴极 | B.b电极与电源的正极相连接 | C.电解过程中,水是氧化剂 | D.a电极附近溶液的pH变小 |
| 在电解水制取H2和O2时,为了增强溶液的导电性,常加入一些电解质.下列物质中最合适的是( )A.NaCl | B.CuC12 | C.Na2SO4 | D.AgNO3 |
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