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化学必修 第一册第一节 钠及其化合物练习题
展开一、单选题
1.某溶液可能含有Na+、Ag+、Al3+、[Al(OH)4]-、S2-、CO、SO、NO等离子中的数种。向此溶液中加入稀盐酸,有浅黄色沉淀和气体出现,此溶液的焰色为黄色。根据以上实验现象,下列结论不正确的是
A.此溶液中一定有S2-、SO、Na+
B.此溶液中可能有[Al(OH)4]-、CO
C.此溶液中一定没有Ag+、Al3+
D.此溶液中可能有NO
2.下列各组物质的无色溶液,不用其他试剂即可鉴别的是
①KOH Na2SO4 AlCl3 ②NaHCO3 Ba(OH)2 H2SO4 ③HCl Na[Al(OH)4] NaHSO4 ④Ca(OH)2 Na2CO3 BaCl2
A.①②B.②③C.①③④D.①②④
3.下列关于钠的说法中正确的是
A.用镊子夹取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,放置在洁净的表面皿或玻璃片上
B.金属钠可与CuSO4溶液发生置换反应生成Na2SO4和Cu
C.绿豆大小的钠投入水中,钠浮在水面上,说明钠的密度大于水的密度
D.钠银白色切口在空气中变暗,有人认为氧气不足生成氧化钠,若氧气过量生成过氧化钠
4.下列关于钠与水反应的说法,不正确的有
①将小块的钠投入滴有紫色石蕊溶液的水中,反应后溶液变红
②将钠投入稀盐酸中,钠先与水反应,后与HCl反应
③钠在水蒸气中反应(密闭容器)时因温度高会发生燃烧现象
④钠跟CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑,这是析出了金属铜
A.1个B.2个C.3个D.4个
5.下列说法正确的是
A.7.8 g Na2O2和6.2 g Na2O分别溶于100 g水中得到溶质的质量分数不相等
B.Na2O2在空气中久置后由淡黄色变白色的原因为2Na2O2=2Na2O+O2↑
C.制O2时,用Na2O2或H2O2作反应物不能选择相同的气体发生装置
D.Na2O2与CO2反应放出O2,可用于制作呼吸面具
6.将2.3 g金属钠放入100 g水中,完全反应后溶质的质量分数为
A.×100%B.×100%
C.×100%D.×100%
7.对Na2O2与CO2和H2O(g)混合气体的反应来说,下列说法错误的是
A.只要参加反应的Na2O2一定,反应生成的氧气就一定
B.只要CO2和H2O(g)的总数量一定,反应所消耗的Na2O2的量就一定
C.只要气体的总数量一定,反应中所转移的电子的数量就一定
D.只要混合气体的总数量一定,固体所增加的质量就一定
8.Na2O2具有强氧化性,可用作漂白剂。下列有关Na2O2说法正确的是
A.Na2O2遇到湿润的紫色石蕊试纸后,石蕊试纸最终变成蓝色
B.过氧化钠沾到红色鲜花上,鲜花无变化
C.将Na2O2投入CuCl2溶液中有蓝色沉淀及气泡产生
D.向饱和烧碱溶液中加入2gNa2O2,充分反应后,溶液中Na+的数目不变
9.现有两瓶无标签的无色溶液,分别装有Na2CO3和NaHCO3,用下列试剂或方法能将两者区分的是
①Ca(OH)2 ②盐酸 ③BaCl2 ④NaOH ⑤加热
A.②③B.①③C.③④D.②⑤
10.观察是研究物质性质的一种基本方法。某同学将金属钠露置于空气中,观察到下列现象:银白色变灰暗变白色出现液滴变为白色晶体变为白色粉末,根据钠及其化合物的性质分析,下列说法正确的是
A.①发生了氧化还原反应B.①是因为生成了过氧化钠
C.③是因为碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D.④⑤只发生物理变化
11.下列有关焰色试验叙述不正确的是
A.氯化钠在火焰上灼烧时,火焰呈黄色
B.焰色试验是金属单质的特性
C.连续做两个样品时,应将铂丝用稀盐酸洗净并灼烧至无色
D.可用洁净的铁丝代替铂丝做焰色试验
12.以下操作不能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
13.某药用泡腾片溶于水时产生的现象如图所示。经查阅资料知:药用泡腾片是将药物、固体酸、一些辅料及下列某种物质混在一起压制而成的,该物质可能是
A.碳酸氢钠B.硫酸镁C.硝酸钙D.氯化铵
14.下图是侯氏制碱法模拟实验的生产流程示意图,则下列叙述正确的是
A.通入A气体是为了使溶液呈酸性
B.第Ⅱ步得到的悬浊液不属于分散系
C.第Ⅲ步操作中析出晶体,是利用了物质溶解度的差异
D.第Ⅳ步操作得到的物质可用来治疗胃酸过多
15.Na2CO3和NaHCO3可用作食用碱。下列用来解释事实的方程式中,不合理的是
A.NaHCO3在水溶液中的电离方程式为:NaHCO3 = Na+ + H+ + CO
B.Na2CO3可用NaOH溶液吸收CO2制备:2OH- + CO2 = CO + H2O
C.NaHCO3可用治疗胃酸过多:HCO+ H+ = CO2↑ + H2O
D.NaHCO3可作发酵粉:2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑ + H2O
二、实验题
16.过氧化钙(CaO2)广泛应用于水产养殖、污水处理,是优良的供氧剂。
实验探究一:过氧化钙与水反应除生成氧气外,还生成什么物质?
(1)进行实验:取适量过氧化钙放入试管中加适量水,向试管中滴加酚酞溶液,液体变成红色,说明生成了Ca(OH)2,写出该反应的化学方程式: 。
(2)此供氧剂长期暴露在空气中,会变质生成CaCO3,为检验此供氧剂是否变质,可向其中加入稀盐酸,若观察到有气泡生成,则判断此供氧剂已变质。有同学不认同上述方案的理由是 。
实验探究二:测定久置过氧化钙纯度。
方案一:通过测定产生氧气的体积,最终计算出供氧剂中过氧化钙的含量。
(3)取一定质量的供氧剂溶于水,按照图1装置进行装配。读出体积时要注意:①该反应为放热反应,待气体恢复至室温再读数;② ;③视线和凹液面最低处保持水平再读数。
(4)用此装置测得的含量会偏大,原因是 ,为了避免此误差可将发生装置换成图2中的装置B或C。
方案二:把样品中的过氧化钙转化为碳酸钙,通过测定碳酸钙沉淀的质量,根据钙元素守恒,求得过氧化钙的质量,具体流程如图3。
(5)滴加的Na2CO3溶液要过量的原因是 。
17.膨松剂反应产生气体的量是检验膨松剂品质的一项重要指标。某膨松剂中起蓬松作用的物质为碳酸氢钠和碳酸氢铵。
(1)某学校兴趣小组为研究该膨松剂在加热情况下发生的反应和放出的气体的量,设计了以下实验。
实验Ⅰ:将一定质量的固体样品置于试管中,用酒精灯加热片刻,在试管口立即可以闻到刺激性气味;加热足够长时间后,试管中仍有固体残留。
①结合以上实验现象,请写出加热时试管中所发生反应的化学方程式: 。
②结合运用物质的量的相关计算,说明在碳酸氢钠中添加一定量碳酸氢铵的好处: 。
实验Ⅱ:测定二氧化碳的质量
按下图所示连接装置(气密性良好,各装置中的试剂皆为足量)。
【资料】
a.浓硫酸常用于吸收水蒸气和氨气。
b.碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物,不与氨气反应。
将一定质量的膨松剂样品装入装置B中,测定实验前后装置 (填装置对应的字母符号)的质量,其质量差即为样品产生的二氧化碳的质量。加热前,先对已连接好的装置A、B和C通入一段时间的空气,再连接上装置D、E;停止加热后,应继续通入一段时间的空气。这样做的目的是 。
实验Ⅲ:测定氨气的质量
调整上图装置的连接顺序为 。取相同质量的膨松剂装入装置B中,测定实验前后装置C的质量,其质量差即为样品产生的氨气的质量。
(2)实验Ⅱ中,若没有装置E,可能会造成测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)若实验Ⅱ和实验Ⅲ所取的膨松剂样品的质量一致,实验Ⅱ测得二氧化碳的质量为6.6g,实验Ⅲ测得氨气的质量为1.7g:
①通过计算分析该样品中碳酸氢钠和碳酸氢铵的物质的量之比 。
②计算生成的氨气和二氧化碳的体积(STP),体会该膨松剂在加热情况下的体积膨胀效果 。
三、工业流程题
18.我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要流程如图(部分物质已略去):
(1)①~③所涉及的操作方法中,包含过滤的是 (填序号)。
(2)根据上述流程图,将化学方程式补充完整: 。
NH3+CO2+ + =NaHCO3↓+NH4Cl
(3)煅烧NaHCO3固体的化学方程式是 。
(4)下列联合制碱法流程说法正确的是 (填字母)。
a.CO2可以循环使用
b.副产物NH4Cl可用作肥料
c.溶液B中一定含有Na+、NH、Cl-
(5)某小组利用下列装置继续对Na2CO3和NaHCO3的性质进行探究(夹持装置已略去,气密性已检验)。
①方框中为洗气装置,请将该装置补充完整 。
②试剂a为饱和NaHCO3溶液,其作用是 。
③实验持续一段时间后,观察到饱和Na2CO3溶液中有细小晶体析出,用化学方程式表示产生细小晶体的原因 。
19.化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法,其工艺流程图如下:
(1)工艺流程中制得的产品是 、 (填化学式)。
(2)循环使用的物质是 ,主要目的是 。
(3)“煅烧”时发生反应的化学方程式为 。
(4)为使NH4Cl沉淀充分析出并分离,根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线,可采用的操作为 、 。
(5)产品分析:把5.8 g含有少量NaCl杂质的Na2CO3,样品与足量稀硫酸反应后,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2,Na2O2增重1.4 g,
①气体与Na2O2反应的化学方程式 ;
②产品纯度为 (保留到小数点后1位)。
A
B
C
D
鉴别碳酸钠和碳酸氢钠
钠的燃烧
验证Na和水反应是否为放热反应
观察纯碱中是否含有K2CO3
参考答案:
1.A
【分析】某溶液可能含有Na+、Ag+、A13+、、S2-、、、等离子中的数种。向此溶液中加入稀盐酸,有浅黄色沉淀和气体出现,由这些离子的组成元素可知,该浅黄色沉淀一定有S,故溶液中一定有S2-,一定没有Ag+和A13+,可能有。在酸性条件下,能把S2-氧化成S的氧化剂有和。生成的气体可能有一氧化氮、硫化氢、二氧化硫和二氧化碳的一种或几种(注意硫化氢和二氧化硫不共存),所以溶液中还可能有。此溶液的焰色为黄色,则一定有Na+。
【详解】A.此溶液中不一定有,A不正确;
B.此溶液中可能有、,B正确;
C.此溶液中一定没有Ag+、A13+,C正确;
D.此溶液中可能有、,D正确;
故答案为:A。
2.A
【详解】①中KOH和AlCl3互滴现象不同,另一种是Na2SO4,可以鉴别;
②中H2SO4和NaHCO3反应生成气体,和Ba(OH)2反应生成白色沉淀,可以鉴别;
③中HCl和NaHSO4分别与Na[Al(OH)4]反应的现象相同,不能鉴别;
④中Ca(OH)2和BaCl2与Na2CO3反应现象相同,不能鉴别;
故答案为:A。
3.A
【详解】A.钠保存在煤油中,用镊子夹取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,放置在洁净的表面皿或玻璃片上,故A正确;
B.金属钠在CuSO4溶液中先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与CuSO4反应生成氢氧化铜沉淀,故B错误;
C.绿豆大小的钠投入水中,钠浮在水面上,说明钠的密度小于水的密度,故C错误;
D.氧气与钠在常温下反应生成氧化钠,加热条件下生成过氧化钠,故D错误;
故选A。
4.D
【详解】①金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠能使紫色石蕊溶液显蓝色,①错误;
②金属钠与酸的反应比与水的反应剧烈,将钠投入稀盐酸中,钠先与HCl反应,后与水反应,②错误;
③钠在水蒸气中反应时,因缺少氧气而不会发生燃烧,③错误;
④Na与H2O反应生成NaOH,NaOH再与Cu2+反应生成Cu(OH)2,因Na与H2O发生的反应是放热反应,可导致生成的Cu(OH)2表面部分分解生成CuO(黑色),④错误。
故选D。
5.D
【详解】A.7.8 g Na2O2和6.2 g Na2O分别溶于100 g水中都得到8 g NaOH和106.2 g溶液,溶质的质量分数相等,选项A错误;
B.Na2O2在空气中久置吸收CO2和水最终生成碳酸钠,选项B错误;
C.制O2时,Na2O2或H2O2都可以选用固液不加热的气体发生装置,选项C错误;
D.Na2O2可用于制作呼吸面具:与CO2反应放出O2,选项D正确;
答案选D。
6.D
【详解】2.3 g钠与100 g水反应生成4 g氢氧化钠和 0.1 g氢气,溶液的质量为(100+2.3-0.1)g,溶质质量分数为;
故选D。
7.D
【详解】A.Na2O2与H2O(g)、CO2反应的化学方程式分别为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。由于两个反应中Na2O2与O2的数量之比都为2∶1,故A正确;
B.两个反应中:2Na2O2~2H2O(g),2Na2O2~2CO2,故B正确;
C.根据上面化学方程式中的电子转移情况知选项C也正确;
D.根据化学方程式知,CO2、H2O与Na2O2反应时,固体增加的质量为“CO2”中“CO”的质量和“H2O”中“H2”的质量,所以当数量固定的混合气体中CO2气体所占的比例大时,固体增加的质量较大,当H2O所占的比例大时,固体所增加的质量较小,故D错误;
答案为:D。
8.C
【详解】A.Na2O2遇湿润的紫色石蕊试纸先变蓝,生成的中间产物过氧化氢具有强氧化性,将石蕊氧化褪色,故A错误;
B.过氧化钠沾到红色鲜花上,强氧化性将鲜花氧化使其褪色,故B错误;
C.将Na2O2投入CuCl2溶液中,Na2O2先与水反应生成NaOH与O2,NaOH再与CuCl2反应生成Cu(OH)2沉淀,故C正确;
D.Na2O2与水反应时能放出大量的热,使溶液温度升高,NaOH溶解度增大,导致溶液中Na+的数目增大,故D错误;
答案为:C。
9.A
【详解】①二者均与石灰水反应生成白色沉淀,现象相同,不能鉴别;
②加入盐酸,碳酸钠开始不生成气体,而碳酸氢钠立即生成气体,现象不同,可以鉴别;
③碳酸钠与氯化钡反应生成沉淀,而碳酸氢钠与氯化钡不反应,现象不同,可以鉴别;
④碳酸氢钠与NaOH反应生成碳酸钠和水,现象不明显,而碳酸钠与NaOH不反应,不能鉴别;
⑤在溶液中加热,都不分解,没有明显现象,不能鉴别;
综上,能将两者区分的是②③;
答案选A。
10.A
【详解】A.钠露置在空气中由银白色变灰暗,是因为Na与O2反应生成了Na2O,Na2O与H2O反应生成白色固体NaOH,NaOH易潮解,吸收空气中的H2O形成NaOH溶液而出现液滴,同时吸收空气中的CO2,生成Na2CO3·10H2O,Na2CO3·10H2O逐渐风化最后变为Na2CO3粉末,①发生了氧化还原反应,A正确;
B.Na只有在加热或点燃时才能生成Na2O2,B错误;
C.③是因为NaOH潮解,C错误;
D.④⑤中发生的反应有2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,Na2CO3+10H2O=Na2CO3·10H2O及Na2CO3·10H2O=Na2CO3+10H2O,D错误;
故选A。
11.B
【详解】A.钠元素焰色为黄色,氯化钠在火焰上灼烧时火焰呈黄色,A正确;
B.焰色试验是金属元素的特性,不论该金属元素是游离态还是化合态,在火焰上灼烧时颜色是相同的,B错误;
C.连续做两个试样时,应该将铂丝用稀盐酸洗净并灼烧到无特殊焰色,C正确;
D.铁在灼烧时没有特殊颜色,对检测其它元素没有影响,可用洁净的铁丝代替铂丝进行焰色试验,D正确;
故选B。
12.D
【详解】A.碳酸氢钠受热分解生成使澄清石灰水变浑浊的CO2气体,碳酸钠受热不分解,可以鉴别,A不选;
B.在坩埚中加热使钠燃烧,可以达到目的,B不选;
C.钠与水反应放热,使U形管中红墨水左低右高,该装置可验证钠和水反应是否为放热反应,C不选;
D.钾元素的焰色试验需要通过蓝色的钴玻璃观察,D选;
故选D。
13.A
【详解】A.固体酸与碳酸氢钠溶于水后,酸中的与碳酸氢钠中的会反应生成和,A项符合题意;
B.硫酸镁为微溶物,B项不符合题意;
C.硝酸钙溶于水显中性,没有现象,C项不符合题意;
D.氯化铵溶于水显中性,没有现象,D项不符合题意;
故答案为:A。
14.C
【分析】通入的气体A为NH3,向氨饱和的饱和食盐水中通入CO2气体可析出碳酸氢钠,气体B为CO2;
【详解】A.气体A为NH3,氨气极易溶于水,水溶液呈碱性,能充分吸收CO2,A错误;
B.悬浊液属于分散系,B错误;
C.第Ⅲ步操作中析出晶体,因为碳酸氢钠的溶解度较小,所以以晶体形式析出,C正确;
D.Ⅳ步得到的是碳酸钠,碳酸钠碱性较强、腐蚀性较强、不可用来治疗胃酸过多,D错误;
故答案为:C。
15.A
【详解】A.在水溶液中的电离方程式为:,A项不合理;
B.NaOH和反应可以得到碳酸钠,因此可用NaOH和反应制备,B项合理;
C.可用治疗胃酸过多,胃酸的主要成分是盐酸,因此是盐酸和碳酸氢钠反应,离子方程式正确,C项合理;
D.受热分解会产生二氧化碳因此可以作发酵粉,D项合理;
答案选A。
16.(1)2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑
(2)因为稀盐酸(或稀盐酸中的水)能和过氧化钙反应生成氧气,无法判断供氧剂是否变质
(3)量筒内外液体在同一水平面上
(4)滴加的水占据部分体积
(5)使氯化钙完全反应(或使Ca2+完全沉淀)
【分析】设计实验探究过氧化钙与水反应除生成氧气及其他成分;通过测定产生氧气的体积,最终计算出供氧剂中过氧化钙的含量;把样品中的过氧化钙转化为碳酸钙,通过测定碳酸钙沉淀的质量,根据钙元素守恒,求得过氧化钙的质量等实验;
【详解】(1)过氧化钙与水生成了Ca(OH)2,反应的化学方程式为2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑;
(2)稀盐酸中的水能和过氧化钙反应生成氧气,也有气泡生成,因此不能据此判断供氧剂已变质;
(3)充分反应后,待量筒中液面不再变化,读出体积时,需使量筒内外液体在同一水平面上,以排除外界大气压的影响;
(4)滴加的水会占据部分体积,导致用此装置测得的含量会偏大,为了避免此误差可将发生装置换成图2中的装置B或C;
(5)把样品中的过氧化钙转化为碳酸钙,为了使氯化钙完全反应,滴加的Na2CO3溶液要过量。
17.(1) 单位质量的碳酸氢铵可以产生更多的二氧化碳 测定实验前后装置D的质量 将滞留在装置中的二氧化碳气体排入装置D中充分吸收 ABDCE
(2)偏大
(3) 1:1 3.36 L
【分析】碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳、水,通过浓硫酸装置吸收水,通过碱石灰装置D吸收二氧化碳,装置E盛有碱石灰可以排除空气中水和二氧化碳的干扰;使用装置A吸收空气中二氧化碳,用空气排出滞留在装置中二氧化碳气体;
【详解】(1)①碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳、水,在装置B内发生反应的化学方程式是;
②碳酸氢钠和碳酸氢铵受热分解的方程式为:,,根据方程式可知,单位质量的碳酸氢铵可以产生更多的二氧化碳;
由分析可知,将一定质量的膨松剂样品装入装置B中,测定实验前后装置D的质量;实验结束后,需要继续通入一段时间的空气,其目的为将滞留在装置中的二氧化碳气体排入装置D中充分吸收;若要测定氨气的质量,观察得C可以吸收氨气,所以需要排除水对C的干扰,因此将C、D位置互换为ABDCE,D可以吸收二氧化碳和水,E可以防止空气中的水进入C中;
(2)若没有装置E,则空气中的二氧化碳那会倒流如D中,使结果偏大;
(3)①m(CO2)=6.6g,n(CO2)=0.15ml,m(NH3)=1.7g,n(NH3)=0.1ml,根据方程式,,可知n()=n(NH3)=0.1ml,所以碳酸氢铵分解产生的二氧化碳为0.1ml,所以碳酸氢钠分解产生的n(CO2)=0.15ml-0.1ml=0.05ml,根据方程式可知,需要碳酸氢钠的物质的量为0.1ml,故碳酸氢钠和碳酸氢铵的物质的量之比为1:1;
②若上述实验测得二氧化碳的质量为6.6 g,则CO2气体的物质的量n(CO2)=,其在标准状况下的体积V(CO2)=0.15 ml×22.4 L/ml=3.36 L。
18.(1)①③
(2)NH3+CO2+NaCl+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl
(3)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(4)abc
(5) 吸收盐酸挥发出的HCl气体 Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3↓
【分析】向饱和食盐水依次通入氨气、二氧化碳气体发生反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,过滤得到碳酸氢钠固体加热分解生成碳酸钠,溶液A中加入氯化钠析出氯化铵晶体,过滤得到氯化铵晶体和溶液B主要为氯化钠、氯化铵等;
【详解】(1)分析可知①~③所涉及的操作方法中,包含过滤的是①③,故答案为:①③;
(2)氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳生成碳酸氢钠和氯化铵,反应的化学方程式:NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,故答案为:NH3+CO2+NaCl+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl;
(3)碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式:,故答案为:;
(4)a.开始通入二氧化碳反应,最后碳酸氢钠受热分解生成的CO2可循环使用,故a正确;
b.副产物NH4Cl是氮肥,可用作植物生长所需的肥料,故b正确;
c.溶液B中主要是氯化钠、氯化铵饱和溶液,一定含有Na+、铵根离子、Cl-,故c正确;
故答案为:abc;
(5)①方框中为洗气装置,导气管长进短出,该装置补充完整为:;
②试剂a为饱和NaHCO3溶液,其作用是:吸收盐酸挥发出的HCl气体,故答案为:吸收盐酸挥发出的HCl气体;
③实验持续一段时间后,观察到饱和Na2CO3溶液中有细小晶体析出,为生成的碳酸氢钠晶体,反应的化学方程式为:Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3↓,故答案为:Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3↓。
19.(1) Na2CO3 NH4Cl
(2) 二氧化碳 降低成本,提高原料使用率
(3)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(4) 蒸发浓缩 冷却结晶
(5) 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 91.4%
【分析】向精制饱和食盐水中先通入足量氨气,使溶液显碱性,然后通入足量CO2气体,发生反应:NaCl+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,析出NaHCO3晶体,将晶体过滤处理,然后煅烧NaHCO3分解产生Na2CO3,反应方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,分解产生的CO2再用于制取NaHCO3,分离NaHCO3的母液中加入NaCl晶体,可析出NH4Cl固体,用于作化肥或金属加工的除锈剂等。
【详解】(1)根据上述分析可知:工艺流程中制得的产品是Na2CO3、NH4Cl;
(2)在上述工艺流程中可以循环利用的物质有二氧化碳;其主要目的是降低成本,提高原料使用率;
(3)“煅烧”时NaHCO3分解产生Na2CO3,反应方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
(4)根据图示可知:NH4Cl的溶解度受温度的影响变化较大,而NaCl的溶解度受温度的影响变化不大,所以为使NH4Cl沉淀充分并分离出来,可采取的操作是蒸发浓缩、冷却结晶;
(5)①CO2与Na2O2反应产生Na2CO3、O2,反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
②向样品中加入H2SO4,Na2CO3发生反应产生CO2气体,反应方程式为:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O,样品与足量稀硫酸反应后,产生的CO2气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2,发生反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。根据方程式可得关系式:2Na2CO3~2CO2~O2,样品中每有2 ml Na2CO3参加反应,反应产生的气体被Na2O2吸收,固体增重56 g。现在Na2O2固体质量增加1.4 g,则固体样品中含有Na2CO3的质量为m(Na2CO3)=,故样品中Na2CO3的纯度为。
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