第八单元第三节海水“制碱”课后作业-2021-2022学年九年级化学鲁教版下册(word版含解析)

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名称 第八单元第三节海水“制碱”课后作业-2021-2022学年九年级化学鲁教版下册(word版含解析)
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资源类型 教案
版本资源 鲁教版
科目 化学
更新时间 2022-02-28 09:46:32

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第三节海水“制碱”第八单元海洋化学资源课后作业2021_2022学年九年级化学(鲁教版)
一.选择题(共13小题)
1.下列各组物质的溶液之间,不能发生复分解反应的是(  )
A.NaCl和AgNO3 B.H2SO4和Na2CO3
C.NaOH和HCl D.KNO3和Na2SO4
2.将下列各组物质分别放入水中,能发生化学反应,有无色气体放出,也可能有沉淀生成的一组是(  )
A.CaCl2 KOH  Na2CO3 B.Na2CO3 BaCl2 HCl
C.K2CO3 HCl  NaOH D.CuSO4 HNO3 NaCl
3.下列各组物质中,能发生化学反应且反应后溶液质量增大的是(  )
A.稀盐酸和氢氧化铝固体
B.氯化钠溶液和硝酸银溶液
C.硝酸钠溶液和氯化钾溶液
D.二氧化锰和过氧化氢溶液
4.下列物质间能够发生反应,但没有出现明显现象的是(  )
A.将稀盐酸滴入盛石灰石的试管中
B.将CO2通入NaOH溶液中
C.将碳酸钠溶液滴入澄清石灰水中
D.将稀硫酸滴入NaCl溶液中
5.侯式制碱法的生产过程涉及如下反应:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O.下列说法中,错误的是(  )
A.NaHCO3受热易分解
B.CO2中碳元素的化合价是+2价
C.侯氏制碱法所制的“碱”是指Na2CO3
D.用食盐制纯碱还需要含碳、氧元素的物质
6.复分解反应不能生成的物质是(  )
①单质 ②氧化物 ③酸 ④碱 ⑤盐
A.①② B.②④ C.③⑤ D.①
7.有Ba(OH)2溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2SO4溶液四种物质,两物质间能发生的化学反应共有(  )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
8.下列有关物质用途的说法中,错误的是(  )
A.氯化钠用于配制生理盐水
B.干冰用于人工降雨
C.氢氧化铝用于治疗胃酸过多
D.氢氧化钠用作食品干燥剂
9.下列各组物质在同一溶液中可以大量共存的是(  )
A.NaOH、FeCl3、K2SO4 B.NaCl、HNO3、AgNO3
C.NaCl、K2CO3、Ca(OH)2 D.KNO3、NaCl、Ba(OH)2
10.三种物质间只通过一步反应就能实现如箭头所指方向的转化,下列符合要求的组合是(  )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
11.工业上常用侯德榜先生发明的联合制碱法生产碳酸钠(纯碱)和氯化铵,但却不能用此法制取碳酸钾,这是因为在溶液中(  )
A.K2CO3 溶解度较小 B.K2CO3 溶解度较大
C.KHCO3 溶解度较小 D.KHCO3 溶解度较大
12.下列各组物质的溶液,不能发生复分解反应的是(  )
A.HCl和Ca(OH)2 B.H2SO4和Na2CO3
C.AgNO3 和 BaCl2 D.KCl和CuSO4
13.下列各组物质中,能发生复分解反应且反应后溶液质量增大的是(  )
A.CO2和NaOH溶液
B.稀盐酸和CaCO3
C.Na2CO3溶液和Ca(NO3)2溶液
D.Fe和H2SO4溶液
二.填空题(共3小题)
14.纯碱用途非常广泛,我国制碱工业的先驱﹣﹣侯德榜先生,为纯碱的发展做出了杰出的贡献,他发明的侯氏制碱法大大提高了原料的利用率,其工艺流程大致如图所示:
(1)上述流程中,用到的原料有空气、焦炭、水、二氧化碳、   等;
(2)上述流程中,可循环利用的物质是   ;
(3)反应④中的化学方程式   。
15.酸、碱、盐是几类重要的化合物,它们之间能发生复分解反应。
(1)复分解反应发生的条件是有沉淀析出,或有气体放出,或有   生成。
(2)写出下列物质之间发生反应的化学方程式,如不能反应请说明理由。
①稀盐酸与氢氧化钠溶液:   。
②硝酸钡溶液和稀硫酸:   。
③硝酸钾溶液和氯化钠溶液:   。
16.工业上可以用食盐和石灰石为原料制取纯碱(Na2CO3),生产的关键是在沉淀池中让NaCl、NH3、CO2和H2O尽可能多地转化成NaHCO3(固体沉淀物)和NH4Cl(溶液)。主要生产流程如图所示:
(已知2NH4Cl+Ca(OH)2═CaCl2+2NH3↑+2H2O)
(1)“煅烧炉”中发生反应的化学方程式是   。
(2)若在实验室里分离“设备(I)”中的混合物,用到的操作的名称是   。
(3)“沉淀池”中的反应是在加压的条件下不断向食盐水和饱和氨水溶液中通入二氧化碳气体,试分析该流程需要加压条件的原因是:   。
(4)“设备(Ⅱ)”中固体A与水反应的化学方程式是   。
(5)对“设备(Ⅱ)”中的母液处理后,除水以外可在本流程中再利用的物质有   (填写化学式)。
(6)请写出一个该生产流程的优点:   。
三.解答题(共4小题)
17.【生产实际应用】我国化工专家侯德榜创立了“侯氏制碱法”,促进了世界制碱技术的发展。其流程简图和部分物质的溶解度曲线如下
已知:①母液中有一种铵态氮肥
②2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
请回答下列问题
(1)操作a的名称是    。
(2)结合图2分析,图1反应1中NaHCO3作为晶体析出的原因是    ,从图2中还能获得的一条信息是    。
(3)图1中得到的母液中一定含有的阳离子是    (填离子符号)流程中可以循环使用的物质是    
(4)从图2可以看出温度高于60℃,NaHCO3的溶解度曲线“消失”了,其原因可能是    。
18.我国化学家侯德榜创立的侯氏制碱法为纯碱工业技术发展做出杰出贡献。在制备纯碱过程中涉及Na2CO3、NaCl、NH4Cl、NaHCO3等物质。请结合下表数据回答:
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60
溶解度/g Na2CO3 7 12.2 21.8 39.7 48.8 47.3 46.4
NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.2
NaHCO3 6.9 8.2 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4
(1)在50℃时,向100g水中加入48g Na2CO3充分搅拌所得溶液质量为   ,保持烧杯中各物质质量不变,降温至40℃时,所得溶液溶质的质量分数会    (填“变小”、“不变”或“变大”)。
(2)请根据表格中数据在图中绘制Na2CO3溶解度曲线。
(3)根据图中四种物质的溶解度曲线,回答下列问题:
①60℃时,分别向等质量的四种固体物质中加水配成饱和溶液,所得溶液质量最大的是   。
②侯氏制碱法的原理是:NaCl+NH3+H2O+CO2═NH4Cl+NaHCO3.在生成物碳酸氢钠和氯化铵中,先析出的是   ,理由是   。
19.从HCl、NaCl、NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2几种溶液中取出其中的两种混合。
(1)若混合后溶液质量减小,可能的组合是   。
(2)若混合的溶液质量不变,但发生了化学反应,有关的化学方程式为:   、   。
(3)将稀硫酸逐滴滴入剩下的几种组合中,若产生气体与加入稀硫酸有如图所示的关系,则这样的组合可能是   。
20.我国著名的化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”,是向饱和食盐水中通入过量氨气,再通入过量的二氧化碳,即可析出 NaHCO3 固体,将其加热得到纯碱。其原理流程如图所示:
(1)操作Ⅲ的名称是   。
(2)氨气极易溶于水,向饱和食盐水通入氨气可得到饱和食盐水和氨水的混合盐水(称为 氨盐水)。氨盐水比食盐水更容易吸收二氧化碳,其原因是   ;
(3)写出制取碳酸氢钠的化学方程式   。
第三节海水“制碱”第八单元海洋化学资源课后作业2021_2022学年九年级化学(鲁教版)
参考答案与试题解析
一.选择题(共13小题)
1.下列各组物质的溶液之间,不能发生复分解反应的是(  )
A.NaCl和AgNO3 B.H2SO4和Na2CO3
C.NaOH和HCl D.KNO3和Na2SO4
【分析】复分解反应是两种化合物交换成分生成另外两种化合物的反应,生成的物质中必须有沉淀或气体或水,复分解反应才能够进行.
【解答】解:根据复分解反应发生的条件,判断下列物质混合能否生成水、或沉淀、或气体,从而判断能否发生复分解反应。
A、硝酸银和氯化钠反应生成氯化银沉淀,能发生复分解反应,故A错。
B、碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳气体和水,能发生复分解反应,故B错;
C、盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,能发生复分解反应,故C错;
D、硝酸钾和硫酸钠交换成分后生成硝酸钠和硫酸钾,没有沉淀、气体或水生成,不能发生复分解反应,故D正确;
故选:D。
【点评】题考查了常见酸碱盐间的复分解反应,完成此题,可以依据复分解反应的条件进行.
2.将下列各组物质分别放入水中,能发生化学反应,有无色气体放出,也可能有沉淀生成的一组是(  )
A.CaCl2 KOH  Na2CO3 B.Na2CO3 BaCl2 HCl
C.K2CO3 HCl  NaOH D.CuSO4 HNO3 NaCl
【分析】根据复分解反应发生的条件,若两种物质相互交换成分有沉淀、气体或水生成,则能发生化学反应,注意本题的条件:能发生化学反应,有无色气体放出,也可能有沉淀生成等。
【解答】解:A、CaCl2与Na2CO3反应碳酸钙沉淀和氯化钠,有白色沉淀生成,没有气体放出,故选项不符合题意;
B、HCl和Na2CO3反应放出气体,若是碳酸钠过量,Na2CO3和BaCl2反应生成碳酸钡白色沉淀,故选项符合题意;
C、HCl和K2CO3反应放出气体,不可能生成沉淀,故选项不符合题意;
D、三者之间不反应,既无沉淀生成,又无气体放出,故选项不符合题意。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握复分解反应发生的条件(有沉淀、气体或水生成)并能灵活运用是正确解答本题的关键,解题时还要注意特定离子的颜色.
3.下列各组物质中,能发生化学反应且反应后溶液质量增大的是(  )
A.稀盐酸和氢氧化铝固体
B.氯化钠溶液和硝酸银溶液
C.硝酸钠溶液和氯化钾溶液
D.二氧化锰和过氧化氢溶液
【分析】根据反应前后溶液组成的改变,利用反应的化学方程式或质量守恒定律,对反应后所得溶液质量进行分析,判断所得溶液的质量比反应前溶液的总质量的大小关系。
【解答】解:A.稀盐酸与氢氧化铝发生中和反应生成氯化铝和水,反应后溶液的质量增加,符合题意;
B.氯化钠溶液和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,由于有沉淀生成,反应后溶液质量减少,不合题意;
C.硝酸钠溶液和氯化钾溶液相互交换成分没有沉淀、气体或水生成,不能发生反应,不合题意;
D.过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气,由于有气体生成,反应后溶液质量减少,不合题意。
故选:A。
【点评】本题有一定难度,考查了物质间发生化学反应时溶液质量的变化,明确物质间的反应、溶解物质的质量与所析出物质的质量的差值是正确解题的关键,当析出质量大于所溶解质量时,所得溶液质量会小于反应前溶液。
4.下列物质间能够发生反应,但没有出现明显现象的是(  )
A.将稀盐酸滴入盛石灰石的试管中
B.将CO2通入NaOH溶液中
C.将碳酸钠溶液滴入澄清石灰水中
D.将稀硫酸滴入NaCl溶液中
【分析】根据复分解反应发生的条件,若两种物质相互交换成分有沉淀、气体或水生成,则能发生化学反应,若没有沉淀、气体生成,没有颜色改变,则反应发生时现象不明显。
【解答】解:A、将稀盐酸滴入盛石灰石的试管中,反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,能发生反应,且现象明显,故选项错误。
B、将CO2通入NaOH溶液中生成碳酸钠和水,能发生反应,但无明显现象,故选项正确。
C、将碳酸钠溶液滴入澄清石灰水中反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,能发生反应,且现象明显,故选项错误。
D、将稀硫酸滴入NaCl溶液中相互交换成分没有沉淀、气体或水生成,不能发生反应,故选项错误。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握复分解反应发生的条件(交换成分有沉淀、气体或水生成)、碱的化学性质是正确解答本题的关键,解题时还要注意反应无明显现象这一限制条件。
5.侯式制碱法的生产过程涉及如下反应:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O.下列说法中,错误的是(  )
A.NaHCO3受热易分解
B.CO2中碳元素的化合价是+2价
C.侯氏制碱法所制的“碱”是指Na2CO3
D.用食盐制纯碱还需要含碳、氧元素的物质
【分析】A.根据化学反应的原理来分析;
B.根据化合物中元素的化合价来分析;
C.根据物质的名称与俗称来分析;
D.根据质量守恒定律来分析。
【解答】解:A.由2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O可知,NaHCO3受热易分解,故选项说法正确。
B.在CO2中,氧元素显﹣2价,所以碳元素的化合价为+4价,故选项说法错误。
C.侯氏制碱法所制的“碱”是指纯碱,即碳酸钠,其化学式为Na2CO3,故选项说法正确。
D.在化学反应前后,元素的种类不变,所以由食盐(即NaCl)制备纯碱(即Na2CO3)还需要含碳、氧元素的物质,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,理解侯氏制碱法的原理,掌握质量守恒定律、化合价的原则等是正确解答本题的关键。
6.复分解反应不能生成的物质是(  )
①单质 ②氧化物 ③酸 ④碱 ⑤盐
A.①② B.②④ C.③⑤ D.①
【分析】复分解反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,进行分析判断。
【解答】解:复分解反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应,可能生成酸碱盐,也可能生成氧化物,如酸碱发生复分解反应生成盐和水,水是氧化物;复分解反应不能生成的物质是单质。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握复分解反应的特征(换成分,价不变)并能灵活运用是正确解答本题的关键。
7.有Ba(OH)2溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2SO4溶液四种物质,两物质间能发生的化学反应共有(  )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
【分析】根据复分解反应发生的条件,若两种物质相互交换成分有沉淀、气体或水生成,则能发生化学反应,进行分析判断。
【解答】解:Ba(OH)2溶液能与Na2CO3溶液、H2SO4溶液发生复分解反应,分别生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠、硫酸钡沉淀和水。
BaCl2溶液能与Na2CO3溶液、H2SO4溶液发生复分解反应,分别生成碳酸钡沉淀和氯化钠、硫酸钡沉淀和盐酸。
Na2CO3溶液、H2SO4溶液反应生成硫酸钠、水和二氧化碳。
两物质间能发生的化学反应共有5个。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握复分解反应发生的条件(有沉淀、气体或水生成)并能灵活运用是正确解答本题的关键。
8.下列有关物质用途的说法中,错误的是(  )
A.氯化钠用于配制生理盐水
B.干冰用于人工降雨
C.氢氧化铝用于治疗胃酸过多
D.氢氧化钠用作食品干燥剂
【分析】物质的性质决定物质的用途,根据已有的物质的性质进行分析解答即可.
【解答】解:
A、氯化钠是配制生理盐水的盐,正确;
B、干冰升华时能够吸收大量的热,所以干冰可用于人工降雨,正确;
C、氢氧化铝能与胃液中的盐酸反应,且对人体无害,可以用于治疗胃酸过多,正确;
D、氢氧化钠具有极强的腐蚀性,不能用于食品干燥剂,错误;
故选:D。
【点评】物质的性质决定用途.解答本题要掌握各种物质的性质方面的内容,只有这样才能确定物质的用途.
9.下列各组物质在同一溶液中可以大量共存的是(  )
A.NaOH、FeCl3、K2SO4 B.NaCl、HNO3、AgNO3
C.NaCl、K2CO3、Ca(OH)2 D.KNO3、NaCl、Ba(OH)2
【分析】根据复分解反应发生的条件可知,若物质溶于水相互交换成分不能结合生成水、气体、沉淀,则物质能够在同一溶液中大量共存.
【解答】解:A、氯化铁和氢氧化钠能结合产生氢氧化铁沉淀,则不能大量共存,故错误;
B、硝酸银和氯化钠能结合产生氯化银沉淀,则不能大量共存,故错误;
C、碳酸钾和氢氧化钙能结合产生碳酸钙沉淀,则不能大量共存,故错误;
D、因该组物质溶于水相互交换成分不能结合生成水、气体、沉淀,则物质能够在同一溶液中大量共存,故正确;
故选:D。
【点评】本题考查物质的共存问题,是常考考点和热点,学生只要熟悉复分解反应发生的条件及物质的状态、溶解性等即可解答.
10.三种物质间只通过一步反应就能实现如箭头所指方向的转化,下列符合要求的组合是(  )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【分析】一步反应反应实现即原物质只发生一个反应即可转化为目标物质,根据所涉及物质的性质,分析能否只通过一个反应而实现转化即可。
【解答】解:①硫酸钠与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,只通过一步就能实现如箭头所指方向的转化。
②氢气与氧化铜反应生成铜和水,水通电分解生成氢气和氧气,氢气燃烧生成水,铜与氧气在加热条件下生成氧化铜,只通过一步就能实现如箭头所指方向的转化。
③锌与氯化亚铁溶液反应生成氯化锌和铁;铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜;锌与硫酸亚铁溶液反应生成铁和硫酸锌,硫酸亚铁与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化亚铁溶液;只通过一步就能实现如箭头所指方向的转化。
故①②③均只通过一步反应就能实现如箭头所指方向的转化。
故选:D。
【点评】本题有一定难度,熟练掌握所涉及物质的性质、抓住关键词“只通过一步反应就能实现如箭头所指方向的转化”是解决此类问题的关键。
11.工业上常用侯德榜先生发明的联合制碱法生产碳酸钠(纯碱)和氯化铵,但却不能用此法制取碳酸钾,这是因为在溶液中(  )
A.K2CO3 溶解度较小 B.K2CO3 溶解度较大
C.KHCO3 溶解度较小 D.KHCO3 溶解度较大
【分析】根据工业上常用侯德榜先生发明的联合制碱法生产碳酸钠(纯碱)和氯化铵,可知反应只所以可进行,因为碳酸氢钠的溶解度较小,易于分离;运用类比的方法回答.
【解答】解:NaHCO3溶解度较小,工业在特定温度下反应使生成的NaHCO3大量析出。K和钠性质接近,制K2CO3也应该是类似原理,KHCO3溶解度大。析出量小,采集不方便。
故选:D。
【点评】了解联合制碱法生产碳酸钠(纯碱)和氯化铵,学会利用类比的方法处理问题.
12.下列各组物质的溶液,不能发生复分解反应的是(  )
A.HCl和Ca(OH)2 B.H2SO4和Na2CO3
C.AgNO3 和 BaCl2 D.KCl和CuSO4
【分析】根据复分解反应发生的条件,若两种物质相互交换成分有沉淀、气体或水生成,则能发生化学反应,据此进行分析判断.
【解答】解:A、HCl和Ca(OH)2相互交换成分生成氯化钙和水,能发生复分解反应,故选项错误。
B、H2SO4和Na2CO3相互交换成分生成硫酸钠、水和二氧化碳,能发生复分解反应,故选项错误。
C、AgNO3和BaCl2相互交换成分生成氯化银沉淀和硝酸钡,能发生复分解反应,故选项错误。
D、KCl和CuSO4相互交换成分没有沉淀、气体或水生成,不能发生复分解反应,故选项正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握复分解反应发生的条件(有沉淀、气体或水生成)并能灵活运用是正确解答本题的关键.
13.下列各组物质中,能发生复分解反应且反应后溶液质量增大的是(  )
A.CO2和NaOH溶液
B.稀盐酸和CaCO3
C.Na2CO3溶液和Ca(NO3)2溶液
D.Fe和H2SO4溶液
【分析】根据物质的性质以及物质间反应的质量关系进行分析解答即可。
【解答】解:A、二氧化碳能与氢氧化钠反应,不是复分解反应,错误
B、稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳,溶质质量增加,故溶液质量增加,是复分解反应,正确;
C、碳酸钠和硝酸钙溶液反应生成碳酸钙沉淀,溶液质量减小,错误;
D、铁和硫酸的反应属于置换反应,错误;
故选:B。
【点评】加强对复分解反应的掌握是正确解答本题的关键。
二.填空题(共3小题)
14.纯碱用途非常广泛,我国制碱工业的先驱﹣﹣侯德榜先生,为纯碱的发展做出了杰出的贡献,他发明的侯氏制碱法大大提高了原料的利用率,其工艺流程大致如图所示:
(1)上述流程中,用到的原料有空气、焦炭、水、二氧化碳、 氯化钠饱和溶液 等;
(2)上述流程中,可循环利用的物质是 二氧化碳、水 ;
(3)反应④中的化学方程式 NH3+H2O+CO2+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl 。
【分析】(1)根据侯氏制碱法的工业流程图,分析所需的原料即可。
(2)根据既是反应物,也是生成物的物质,可以循环使用进行分析解答。
(3)根据化学反应的原理进行分析解答。
【解答】解:(1)由侯氏制碱法的工业流程图,用到的原料有空气、焦炭、水、二氧化碳、氯化钠等。
(2)既是反应物,也是生成物的物质可以循环使用,由侯氏制碱法的工业流程图,则可循环利用的物质是二氧化碳。
(3)二氧化碳与氨气、饱和氯化钠溶液反应,生成氯化铵和碳酸氢钠,反应的化学方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl。
故答案为:(1)氯化钠饱和溶液;(2)二氧化碳、水;(3)NH3+H2O+CO2+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl。
【点评】本题难度不大,理解侯氏制碱法的工业流程图,掌握化学方程式的书写方法、质量守恒定律等是正确解答本题的关键。
15.酸、碱、盐是几类重要的化合物,它们之间能发生复分解反应。
(1)复分解反应发生的条件是有沉淀析出,或有气体放出,或有 水 生成。
(2)写出下列物质之间发生反应的化学方程式,如不能反应请说明理由。
①稀盐酸与氢氧化钠溶液: HCl+NaOH═NaCl+H2O 。
②硝酸钡溶液和稀硫酸: Ba(NO3)2+H2SO4═BaSO4↓+2HNO3 。
③硝酸钾溶液和氯化钠溶液: 酸钾溶液和氯化钠溶液混合,既无沉淀也无水也无气体产生,不能发生复分解反应 。
【分析】(1)复分解反应是两种化合物交换成分生成另外两种化合物的反应,生成的化合物中必须有沉淀或气体或水,复分解反应才能够进行;
(2)根据复分解反应发生的条件,利用所给的溶解性表,判断下列物质混合能否生成水、或沉淀、或气体而发生复分解反应。
【解答】解:(1)复分解反应发生的条件是有沉淀析出,或有气体放出,或有水(或难电离物)生成;
(2)①稀盐酸与氢氧化钠溶液:HCl+NaOH═NaCl+H2O。
②硝酸钡溶液和稀硫酸:Ba(NO3)2+H2SO4═BaSO4↓+2HNO3。
③硝酸钾溶液和氯化钠溶液:酸钾溶液和氯化钠溶液混合,既无沉淀也无水也无气体产生,不能发生复分解反应。
故答案是:(1)水
(2)①HCl+NaOH═NaCl+H2O
②Ba(NO3)2+H2SO4═BaSO4↓+2HNO3
③硝酸钾溶液和氯化钠溶液混合,既无沉淀也无水也无气体产生,不能发生复分解反应。
【点评】本题考查了常见酸碱盐之间的复分解反应,完成此题,可以依据复分解反应的条件进行,即有沉淀、气体或水生成反应能够进行。一般不能发生复分解反应的有:含有相同离子的两物质不能发生复分解反应;例如KNO3溶液和NaNO3溶液不能与任何物质发生复分解反应。
16.工业上可以用食盐和石灰石为原料制取纯碱(Na2CO3),生产的关键是在沉淀池中让NaCl、NH3、CO2和H2O尽可能多地转化成NaHCO3(固体沉淀物)和NH4Cl(溶液)。主要生产流程如图所示:
(已知2NH4Cl+Ca(OH)2═CaCl2+2NH3↑+2H2O)
(1)“煅烧炉”中发生反应的化学方程式是 CaCO3CaO+CO2↑ 。
(2)若在实验室里分离“设备(I)”中的混合物,用到的操作的名称是 过滤 。
(3)“沉淀池”中的反应是在加压的条件下不断向食盐水和饱和氨水溶液中通入二氧化碳气体,试分析该流程需要加压条件的原因是: 增大二氧化碳的溶解度 。
(4)“设备(Ⅱ)”中固体A与水反应的化学方程式是 H2O+CaO=Ca(OH)2 。
(5)对“设备(Ⅱ)”中的母液处理后,除水以外可在本流程中再利用的物质有 NH3、NaCl (填写化学式)。
(6)请写出一个该生产流程的优点: 原料便宜易得(或者有物质可以循环利用) 。
【分析】(1)根据碳酸钙高温分解的化学性质回答;
(2)根据过滤的原理和适用范围回答;
(3)根据影响气体溶解度的因素进行分析;
(4)根据反应物、生成物、反应条件,正确书写化学方程式;
(5)根据生产流程中有些物质可循环利用回答;
(6)根据生产过程中使用的原料成本,以及生产流程中有些物质可循环利用回答
【解答】解:
(1)碳酸钙在高温下分解生成二氧化碳气体和氧化钙,化学方程式为:CaCO3CaO+CO2↑;
(2)过滤是把不溶于液体的固体和液体分开的一种分离混合物的方法,“设备(I)”中的液体混合物中分离出析出的晶体,故可用过滤的方法;
(3)影响气体溶解度的因素主要有:温度和压强,压强越大气体溶解度越大,加压的条件下不断向食盐水和饱和氨水溶液中通入二氧化碳气体,能增大二氧化碳的溶解度;
(4)氧化钙与水反应生成氢氧化钙,化学方程式为:H2O+CaO=Ca(OH)2;
(5)进入“设备(Ⅱ)”的物质有氧化钙、氯化钠、氯化铵及水,发生的反应有H2O+CaO=Ca(OH)2、Ca(OH)2+2NH4Cl=2NH3↑+2H2O+CaCl2,最终产物有氯化钠、氯化钙、氨气,其中氯化钠、氨气可再利用;
(6)从生产过程流程图可看出,使用的原料成本低、易得,且生产流程中有些物质可循环利用原料便宜易得(或者有物质可以循环利用)
故答案为:
(1)CaCO3CaO+CO2↑;
(2)过滤;
(3)增大二氧化碳的溶解度;
(4)H2O+CaO=Ca(OH)2;
(5)NH3、NaCl;
(6)原料便宜易得(或者有物质可以循环利用)。
【点评】本题看起来起点很高,但落点较低,考查了学生对知识的理解和应用,也充分体现了化学来源于生产、生活,又服务于生产、生活的理念。
三.解答题(共4小题)
17.【生产实际应用】我国化工专家侯德榜创立了“侯氏制碱法”,促进了世界制碱技术的发展。其流程简图和部分物质的溶解度曲线如下
已知:①母液中有一种铵态氮肥
②2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
请回答下列问题
(1)操作a的名称是  过滤 。
(2)结合图2分析,图1反应1中NaHCO3作为晶体析出的原因是  此温度下碳酸氢钠的溶解度较小 ,从图2中还能获得的一条信息是  氯化铵的溶解度受温度的影响较大 。
(3)图1中得到的母液中一定含有的阳离子是  Na+、NH4+ (填离子符号)流程中可以循环使用的物质是  CO2 
(4)从图2可以看出温度高于60℃,NaHCO3的溶解度曲线“消失”了,其原因可能是  温度高于60℃时碳酸氢钠开始分解 。
【分析】(1)根据分离混合物的方法来分析;
(2)根据溶解度曲线的信息来分析解答;
(3)流程中得到的母液中一定含有碳酸氢钠和氯化铵,流程中可以循环使用的物质是二氧化碳;
(4)从图中可以看出温度高于60℃,NaHCO3的溶解度曲线“消失”了,其原因可能碳酸氢钠在该温度下开始分解生成碳酸钠、水和二氧化碳。
【解答】解:(1)操作a是分离难溶性固体与液体的方法,其的名称是过滤,故填:过滤;
(2)由图2可知,此温度下碳酸氢钠的溶解度较小,所以生成的大量的碳酸氢钠结晶析出,由图2可知,氯化铵的溶解度受温度的影响较大;故填:此温度下碳酸氢钠的溶解度较小;氯化铵的溶解度受温度的影响较大;
(3)流程中得到的母液中一定含有的溶质是NaHCO3、NH4Cl,其中的阳离子是铵根离子与钠离子;流程中可以循环使用的物质是CO2。
故填:Na+、NH4+;CO2。
(4)从图中可以看出温度高于60℃,NaHCO3的溶解度曲线“消失”了,其原因可能温度高于60℃时碳酸氢钠开始分解。
故填:温度高于60℃时碳酸氢钠开始分解。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
18.我国化学家侯德榜创立的侯氏制碱法为纯碱工业技术发展做出杰出贡献。在制备纯碱过程中涉及Na2CO3、NaCl、NH4Cl、NaHCO3等物质。请结合下表数据回答:
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60
溶解度/g Na2CO3 7 12.2 21.8 39.7 48.8 47.3 46.4
NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.2
NaHCO3 6.9 8.2 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4
(1)在50℃时,向100g水中加入48g Na2CO3充分搅拌所得溶液质量为 147.3g ,保持烧杯中各物质质量不变,降温至40℃时,所得溶液溶质的质量分数会 变大  (填“变小”、“不变”或“变大”)。
(2)请根据表格中数据在图中绘制Na2CO3溶解度曲线。
(3)根据图中四种物质的溶解度曲线,回答下列问题:
①60℃时,分别向等质量的四种固体物质中加水配成饱和溶液,所得溶液质量最大的是 NaHCO3溶液 。
②侯氏制碱法的原理是:NaCl+NH3+H2O+CO2═NH4Cl+NaHCO3.在生成物碳酸氢钠和氯化铵中,先析出的是 碳酸氢钠(或NaHCO3) ,理由是 NaHCO3的溶解度远小于NH4Cl的溶解度(或NaHCO3的溶解度较小;或反应生成的碳酸氢钠质量大于氯化铵,且相同温度下NaHCO3的溶解度远小于NH4Cl的溶解度) 。
【分析】(1)根据碳酸钠的溶解度、溶解度受温度的影响情况来分析;
(2)根据表格中碳酸钠的溶解度与温度的关系来分析;
(3)根据四种物质在60℃时的溶解度以及物质的溶解度与温度的关系来分析。
【解答】解:(1)50℃时,碳酸钠的溶解度是47.3g,所以向100g水中加入48gNa2CO3充分搅拌所得溶液质量为:147.3g,保持烧杯中各物质质量不变,降温至40℃时,溶解度最大,所以所得溶液溶质的质量分数会变大;
(2)依据表中的数据绘制出碳酸钠的溶解度曲线如图:
(3)①60℃时,氯化铵的溶解度最大,碳酸钠的溶解度次之,碳酸氢钠的溶解度最小,所以向等质量的上述四种固体物质中分别加水配成饱和溶液,所得溶液质量由大到小的顺序是:NaHCO3>NaCl>Na2CO3>NH4Cl;
②侯氏制碱法的关键步骤是:先向饱和食盐水中通入氨气,制成饱和氨盐水,氨盐水吸收二氧化碳后生成碳酸氢钠和氯化铵,其化学方程式为:NaCl+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3,生成的碳酸氢钠和氯化铵,碳酸氢钠首先析出,理由是:NaHCO3的溶解度远小于NH4Cl的溶解度。
故答案为:(1)147.3g,变大;
(2)
(3)①NaHCO3;
②碳酸氢钠(或NaHCO3);NaHCO3的溶解度远小于NH4Cl的溶解度(或NaHCO3的溶解度较小;或反应生成的碳酸氢钠质量大于氯化铵,且相同温度下NaHCO3的溶解度远小于NH4Cl的溶解度)。
【点评】本题难度不是很大,主要考查了固体的溶解度曲线所表示的意义,及根据固体的溶解度曲线来解决相关的问题,从而培养分析问题、解决问题的能力。
19.从HCl、NaCl、NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2几种溶液中取出其中的两种混合。
(1)若混合后溶液质量减小,可能的组合是 HCl和Na2CO3溶液、Na2CO3和Ca(OH)2溶液 。
(2)若混合的溶液质量不变,但发生了化学反应,有关的化学方程式为: HCl+NaOH═NaCl+H2O 、 Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O 。
(3)将稀硫酸逐滴滴入剩下的几种组合中,若产生气体与加入稀硫酸有如图所示的关系,则这样的组合可能是 NaOH、Na2CO3 。
【分析】(1)两种溶液混合后质量减小,可能的原因是两种溶液混合后发生化学反应,生成气体或沉淀,生成的气体逸出或生成的沉淀析出,使溶液的质量减少,据此进行分析解答。
(2)两种溶液混合后质量不变,但发生了化学反应,说明反应后没有沉淀、气体生成,进行分析解答。
(3)根据图象可知,有气体产生,则混合溶液中一定有碳酸钠,而刚开始时无气泡产生,进行分析解答。
【解答】解:(1)HCl和Na2CO3混合生成氯化钠、水和二氧化碳,产生的二氧化碳逸出,导致反应后所得溶液质量变小。
Na2CO3和Ca(OH)2混合生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,碳酸钙难溶于水,从溶液中析出,导致反应后所得溶液质量变小。
(2)盐酸与氢氧化钠、氢氧化钙反应分别生成氯化钠和水、氯化钙和水,但没有气体或沉淀生成,混合后溶液质量不变,反应的化学方程式分别是HCl+NaOH═NaCl+H2O、Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O。
(3)根据图象可知,有气体产生,则混合溶液中一定有碳酸钠,而刚开始时无气泡产生,说明混合溶液中有能够和酸反应但不能和碳酸钠反应的物质,则另外一种物质是氢氧化钠而不是氢氧化钙,故这样的组合可能是NaOH、Na2CO3。
故答案为:(1)HCl和Na2CO3溶液、Na2CO3和Ca(OH)2溶液;(2)HCl+NaOH═NaCl+H2O;Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O;(3)NaOH、Na2CO3。
【点评】本题难度不大,明确物质间的反应、溶液混合质量减少的原因(生成气体或沉淀)是正确解答本题的关键。
20.我国著名的化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”,是向饱和食盐水中通入过量氨气,再通入过量的二氧化碳,即可析出 NaHCO3 固体,将其加热得到纯碱。其原理流程如图所示:
(1)操作Ⅲ的名称是 过滤 。
(2)氨气极易溶于水,向饱和食盐水通入氨气可得到饱和食盐水和氨水的混合盐水(称为 氨盐水)。氨盐水比食盐水更容易吸收二氧化碳,其原因是 氨气溶于水与水反应形成氨水,氨水显碱性,所以氨盐水比食盐水更易吸收二氧化碳 ;
(3)写出制取碳酸氢钠的化学方程式 NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl 。
【分析】(1)根据过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来进行分析;
(2)根据氨水显碱性,二氧化碳溶于水生成碳酸二者发生中和反应,促进二氧化碳的溶解进行分析;
(3)根据氯化钠、水、氨气和二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氯化铵进行分析。
【解答】解:(1)过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来,所以操作Ⅲ的名称是过滤;
(2)氨盐水比食盐水更容易吸收二氧化碳,其原因是:氨气溶于水与水反应形成氨水,氨水显碱性,所以氨盐水比食盐水更易吸收二氧化碳;
(3)氯化钠、水、氨气和二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氯化铵,化学方程式为:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl。
故答案为:(1)过滤;
(2)氨气溶于水与水反应形成氨水,氨水显碱性,所以氨盐水比食盐水更易吸收二氧化碳;
(3)NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl。
【点评】本题考查利用课本知识解决新问题能力,能加深学生对课本知识的理解,训练学生的思维能力。
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