[选修—化学与技术](15分)氟化钠是一种微溶于水的盐,实验室可通过图22所示的流程以氟硅酸(H2SiF6)等物质为原料制取氟化钠,并得到副产品氯化铵;已知:2
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[选修—化学与技术](15分) 氟化钠是一种微溶于水的盐,实验室可通过图22所示的流程以氟硅酸(H2SiF6)等物质为原料制取氟化钠,并得到副产品氯化铵;
已知:20℃时氯化铵的溶解度为37.2g,Na2SiF6微溶于水,请回答下列问题: (1)上述流程中①②分别发生化学反应,写出相关的化学方程式: ① ; ② ; (2)请指出I—IV实验操作的名称;操作I ,操作II ,操作III ,操作IV 。 (3)操作II的具体过程是 。 (4)流程①中的NH4HCO3必须过量,其原因的是 。 |
答案
(1)①H2SiF6+6NH4HCO3==6NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑+3H2O(3分) ② NH4F+NaCl==NaF↓+NH4Cl (3分) (2)Ⅰ是过滤,II是洗涤 Ⅲ是结晶 IV重结晶(4分,其它合理答案参照给分) (3)待母液全部滤出后,再向滤纸上加蒸馏水至恰好浸没晶体,静置让其滤出。重复操作2-3次,以除去晶体表面的杂质(3分,其它合理答案参照给分) (4)保证H2SiF6能全部反应,防止生成Na2SiF6沉淀(2分) |
解析
略 |
举一反三
(20分) (I)多项选择题(6分) 关于化工生产的下列叙述中,正确的是 。A.生产普通玻璃的原料是石灰石、石英、纯碱,在玻璃熔炉中发生复杂的物理化学变化 | B.工业上合成氨没有采用更大的压强是从设备和动力要求方面考虑的 | C.加热法只适用于软化暂时硬度的硬水 | D.工业上采用电解熔融氯化铝生产金属铝 | E.用高纯度焦炭与石英砂反应可制得纯度达到9个9的单晶硅材料 (II)(14分) 工业上制取硝酸铵的流程图如下,请回答下列问题:
(1)1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨。2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意如下:
分别表示N2、H2、NH3。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和图③的含义分别是 、 。 (2)在合成氨的设备(合成塔)中,设置热交换器的目的是 ; 在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是 。 (3)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物,可用如下两种方法处理: 碱液吸收法:NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O NH3还原法:8NH3+6NO2 7N2+12H2O(NO也有类似的反应) 请从绿色化学的角度分析两种方法的优劣: (4)某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的 %。 (5)硝酸铵是一种常用的氮肥,在贮存和使用该化肥时,把应注意的事项及理由填入下表。
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科学家预测:人类将在21世纪大量使用氢气作燃料。其中最理想获得氢气的途径是A.以焦炭和水制取水煤气后分离出氢气 | B.用铁、锌等活泼金属与稀硫酸反应制取氢气 | C.由火力发电厂提供电力电解水产生氢气 | D.利用高效催化剂和太阳能使海水分解产生氢气 |
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在实验室进行下列有关物质的制备中,理论上正确、操作上可行、符合绿色化学思想的是( )A.CCOCO2Na2CO3 | B.CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2 | C.FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液 | D.CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液 |
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(14分)下图是一个制取氯气并以氯气为原料进行某个特定反应研究的装置。
(1)实验开始时,先点燃A处的酒精灯,打开K,使Cl2充满整个装置,再点燃D处酒精灯,然后连接上E装置;E处石蕊试液先变红然后渐变为无色,同时漏斗中的液面略有上升,则产生颜色变化的原因是 a.反应中产生CO2的缘故 b.反应中产生HCl的缘故 c.反应中产生HCl并有Cl2溶于水 d.反应中同时有CO2、HCl产生的缘故 D处反应的化学方程式为 。 (2)装置C的作用是 。 (3)若将E处中的液体改为澄清石灰水,反应过程中的现象为 。 a.有白色沉淀产生 b.先生成白色沉淀而后沉淀消失 c.无明显现象 d.开始无沉淀,然后产生白色沉淀 (4)当反应结束后关闭K,移去A处酒精灯,由于余热作用,A处仍有Cl2产生,此时B中现象为 ,B的作用是 。 (5)E装置无法确认D处反应中有CO2产生,为了证明CO2的存在,要对E装置进行改变,下列装置符合要求的是 。
(6)本实验的目的是 。 |
(14分)实验题:某班级的探究小组研究氧化铜能否在氯酸钾的受热分解中起到催化剂的作用,设计了如下实验: (一) 制备氧化铜 (1)称取5.0g CuSO4·5H2O晶体,研细后溶解:此步骤需要的仪器有________________________。 (2)向盛有硫酸铜溶液的烧杯中滴加NaOH溶液,直到不再产生沉淀为止。此步实验现象:____________;离子方程式为:_________________。 (3)A.把步骤(2)中的溶液和沉淀转移到蒸发皿内,稍微加热至沸腾,搅拌,直到沉淀全部变为黑色固体,停止加热,再过滤、洗涤、干燥、再转移到研钵中研细备用。 B.把步骤(2)中的溶液和沉淀转移到过滤器中过滤,洗涤,将上述沉淀在蒸发皿中进行蒸发,至全部变为黑色固体为止。再转移到研钵中研细备用。 你认为那一个步骤更好,说明理由:______________________。 (二) 证明氧化铜起催化剂作用 设计对比实验①任取两份氯酸钾,分别放入两支试管,在其中一份中加入经精确称量的ng氧化铜粉末;②将两份氯酸钾同时在相同条件下正确加热,将放出的气体通入水中;③停止加热,冷却,将原先混有氧化铜的反应后混合物加水溶解,小心过滤,得到滤出物,洗涤并干燥;④观察滤出物的颜色和状态;⑤将滤出物和炭粉混和,在密闭容器中高温加热,将反应产生的气体通入澄清的石灰水中,并观察试验现象。 请回答下列问题: (1)氧化铜作催化剂的理论依据是:_____________________。 (2)以上实验步骤,有一步不够严密,请指出是那一步:______(填步骤序号);该步骤应该做何改进?__________________。 (3)要达到实验目的,还应该再增加一个实验步骤,这个实验步骤是______。 (4)若用另一套实验装置和操作替换第⑤步实验,也可以达到这一步的实验目的,请从图中所给的仪器作出合理选择,将它们连接成一个符合设计者要求的试验装置。 这个实验装置按照气流从左到右的连接顺序是__接__接__接__接__接__。 |
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