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    14讲 侯氏制碱法与Na2CO3含量的测定

    [复习目标] 1.了解侯氏制碱法的原理。2.掌握Na2CO3含量的测定方法。

    考点一 侯氏制碱法

    1制备原料

    食盐二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气其反应为CH2O(g)COH2COH2O(g)CO2H2

    2工艺流程

    3反应原理

    (1)产生NaHCO3的反应_______________________________________________________

    (2)产生Na2CO3的反应 _______________________________________________________

    4绿色思想

    循环使用的物质为________________

    1. 如图是模拟侯氏制碱法制取NaHCO3的部分装置

    (1)实验时向饱和食盐水中通入CO2NH3的先后顺序是____________________________

    (2)a通入__________然后b通入____________简述理由______________________

    ____________________________________________________________________________

    (3)c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉作用是_______________________________________

    ________________________________________________________________________

    2我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺生产流程可简要表示如图

    (1)分别写出沉淀池煅烧炉中发生反应的化学方程式

    ________________________________________________________________________________

    ________________________________________________________________________________

    (2)写出上述流程中X物质的分子式

    ________________________________________________________________________________

    (3)向母液中通氨气加入细小食盐颗粒冷却析出副产品通氨气除了增大NH的浓度使NH4Cl更多地析出外还有什么作用循环的作用是什么

    ________________________________________________________________________________

    ________________________________________________________________________________

    (4)如何检验产品碳酸钠中是否含有碳酸氢钠

    ________________________________________________________________________________

    ________________________________________________________________________________

    考点二 Na2CO3含量的测定方法

    1气体法

    (1)测定原理Na2CO3H2SO4===Na2SO4H2OCO2

    依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量进而确定纯碱中Na2CO3的含量

    (2)实验操作m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸准确测量产生的CO2气体的体积为   V mL(已折算为标准状况)

    (3)数据处理纯碱样品中Na2CO3的质量为 mol×106 g·mol1 g则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%%

    2沉淀法

    (1)测定原理Na2CO3BaCl2===BaCO32NaCl

    依据BaCO3沉淀的质量确定Na2CO3的物质的量进而确定纯碱中Na2CO3的含量

    (2)实验操作先将m g纯碱样品溶于水配成溶液向溶液中加入过量的BaCl2溶液经过滤洗涤干燥得BaCO3沉淀的质量为n g

    (3)数据处理纯碱样品中Na2CO3的质量为×106 g·mol1 g则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%×100%

    3滴定法

    测定原理(用酚酞作指示剂用盐酸滴定)当指示剂变色时发生的反应为Na2CO32HCl===2NaClH2OCO2根据消耗标准盐酸的体积求出Na2CO3的物质的量进一步求其含量

    实验室欲测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3)称取此混合物5.0 g溶于水中配成250 mL溶液

    方案一沉淀法利用化学反应把HCOCO完全转化为沉淀称量干燥沉淀的质量由此计算混合物中w(Na2CO3)

    (1)量取100 mL配制好的溶液于烧杯中滴加足量沉淀剂把溶液中HCOCO完全转化为沉淀应选用的试剂是________(填字母)

    ACaCl2溶液   BMgSO4溶液

    CNaCl溶液   DBa(OH)2溶液

    (2)过滤洗涤沉淀判断沉淀是否洗净的方法是______________________________

    ________________________________________________________________________

    (3)将所得沉淀充分干燥称量沉淀的质量为m g由此可以计算w(Na2CO3)如果此步中沉淀未充分干燥就称量则测得w(Na2CO3)________(偏大”“偏小无影响)

    方案二气体法某同学用下列实验流程测定

    按如图所示装置进行实验

    (1)在装置C中装碱石灰来吸收净化后的气体装置D的作用是_________________

    ________________________________________________________________________

    (2)有的同学认为为了减小实验误差应在反应前后都通入N2反应后通入N2的目的是________________________________________________________________________

    ________________________________________________________________________

    方案三滴定法量取25.00 mL配制好的溶液加入锥形瓶中滴加2滴酚酞溶液摇匀0.200 0 mol·L1盐酸滴定到终点(已知终点时反应HCO===HCO恰好反应完全)重复此操作2消耗盐酸的平均体积为20.00 mL

    (1)量取25.00 mL配制好的溶液应选择________仪器来完成

    (2)判断滴定终点的依据是____________________________________________________

    (3)此法测得w(Na2CO3)________

    1[2021·河北,14(1)(2)(3)(4)]化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3进一步处理得到产品Na2CO3NH4Cl实验流程如图

    回答下列问题

    (1)AE中选择合适的仪器制备NaHCO3正确的连接顺序是____________(按气流方向用小写字母表示)为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或________________________________________________________________________

    ____________________________________________________________________________

    (2)B中使用雾化装置的优点是______________________________________________

    (3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为_______________________________________

    (4)反应完成后BU形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液

    对固体NaHCO3充分加热产生的气体先通过足量浓硫酸再通过足量Na2O2Na2O2增重0.14 g则固体NaHCO3的质量为________g

    向滤液中加入NaCl粉末存在NaCl(s)NH4Cl(aq)NaCl(aq)NH4Cl(s)过程为使NH4Cl沉淀充分析出并分离根据NaClNH4Cl溶解度曲线需采用的操作为________________洗涤干燥

    2(2021·湖南,15)碳酸钠俗称纯碱是一种重要的化工原料以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠并测定产品中少量碳酸氢钠的含量过程如下

    步骤.Na2CO3的制备

    步骤.产品中NaHCO3含量测定

    称取产品2.500 g用蒸馏水溶解定容于250 mL容量瓶中

    移取25.00 mL上述溶液于锥形瓶中加入2滴指示剂M0.100 0 mol·L1盐酸标准溶液滴定溶液由红色变至近无色(第一滴定终点)消耗盐酸V1 mL

    在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N继续用0.100 0 mol·L1盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点)又消耗盐酸V2 mL

    平行测定三次V1平均值为22.45V2平均值为23.51

    已知(i)当温度超过35 NH4HCO3开始分解

    (ii)相关盐在不同温度下的溶解度表(g/100 g H2O)

    温度/

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    NaCl

    35.7

    35.8

    36.0

    36.3

    36.6

    37.0

    37.3

    NH4HCO3

    11.9

    15.8

    21.0

    27.0

     

     

     

    NaHCO3

    6.9

    8.2

    9.6

    11.1

    12.7

    14.5

    16.4

    NH4Cl

    29.4

    33.3

    37.2

    41.4

    45.8

    50.4

    55.2

     

    回答下列问题

    (1)步骤中晶体A的化学式为______________晶体A能够析出的原因是__________

    ___________________________________________________________________________

    (2)步骤300 加热所选用的仪器是________________________________(填标号)

    (3)指示剂N______________描述第二滴定终点前后颜色变化______________________

    (4)产品中NaHCO3的质量分数为____________(保留三位有效数字)

    (5)第一滴定终点时某同学俯视读数其他操作均正确NaHCO3质量分数的计算结果________(偏大”“偏小无影响)

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