純堿是一種重要的化工原料,廣泛用于玻璃、造紙、紡織和洗滌劑的生產(chǎn)。某化學(xué)興趣小組對(duì)純堿的制備、性質(zhì)及用途等開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。
任務(wù)一:了解純堿的制備——“侯氏制堿法”
“侯氏制堿法”主要化學(xué)原理是利用飽和氯化鈉溶液吸收兩種氣體,生成碳酸氫鈉和氯化銨(NH4Cl),再加熱碳酸氫鈉即可制得純堿。
(1)純堿屬于 鹽鹽(填“酸”“堿”或“鹽”)。
(2)飽和氯化鈉溶液吸收的兩種氣體是 BDBD(填字母序號(hào))。
A.Cl2
B.NH3
C.SO2
D.CO2
任務(wù)二:探究純堿的性質(zhì)——Na2CO3溶液呈堿性
【查閱資料】
①溶液呈堿性,是因?yàn)槿芤褐写嬖谳^多的OH-。
②Na2CO3在水中全部解離出Na+和CO2-3。
③CaCl2溶液呈中性,Ca2+、Cl-對(duì)溶液的酸堿性沒有影響。
【提出猜想】
(3)猜想一:H2O單獨(dú)起作用,產(chǎn)生較多的OH-,使溶液呈堿性。
猜想二:Na+與H2O作用,產(chǎn)生較多的OH-,使溶液呈堿性。
猜想三:碳酸根離子和水作用,產(chǎn)生較多的OH-,使溶液呈堿性碳酸根離子和水作用,產(chǎn)生較多的OH-,使溶液呈堿性。
CO
2
-
3
實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
(1)向試管中加入一定量的蒸餾水,滴入2滴酚酞溶液 | 溶液無明顯變化 | 猜想一不成立 |
(2)向試管中加入一定量的NaCl溶液,滴入2滴酚酞溶液 | 溶液無明顯變化 | 猜想二不成立 |
(3)①向試管中加入一定量的Na2CO3溶液,滴入2滴酚酞溶液 ②往①所得溶液中逐滴加入CaCl2溶液至過量 |
①溶液由無色變紅色 ② 產(chǎn)生白色沉淀,溶液紅色消失 產(chǎn)生白色沉淀,溶液紅色消失 |
猜想三成立 |
【解釋與結(jié)論】同學(xué)們和老師交流,得知
CO
2
-
3
【拓展與延伸】
(4)結(jié)合任務(wù)二的所有信息和結(jié)論,運(yùn)用初中化學(xué)所學(xué)知識(shí),經(jīng)過分析推理可得出:Na2CO3溶液中含有的陰離子是
C
O
2
-
3
C
O
2
-
3
OH-
OH-
、HC
O
-
3
HC
O
-
3
任務(wù)三:探究純堿的用途——用于生產(chǎn)洗滌劑
【查閱資料】Na2CO3可用于生產(chǎn)洗滌劑。Na2CO3溶液呈堿性,可清洗油污,溶液堿性越強(qiáng),去油污效果越好。
【實(shí)驗(yàn)探究】興趣小組繼續(xù)對(duì)影響Na2CO3溶液去油污效果的因素進(jìn)行探究。
用不同溫度的水,配制溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2%、6%和10%的Na2CO3溶液,并測(cè)定溶液pH,記錄數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ⑨ |
溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù) | 2% | 2% | 2% | 6% | 6% | 6% | 10% | 10% | 10% |
溶液溫度(℃) | 20 | 40 | 60 | 20 | 50 | 60 | 20 | 40 | 70 |
溶液pH | 10.90 | 11.18 | 11.26 | 11.08 | 11.27 | 11.30 | 11.22 | 11.46 | 11.50 |
(5)實(shí)驗(yàn)①、②、③對(duì)比,可得出的結(jié)論是
溫度越高,碳酸鈉溶液堿性越強(qiáng)
溫度越高,碳酸鈉溶液堿性越強(qiáng)
。(6)要證明Na2CO3溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化與pH變化關(guān)系,可選擇的3個(gè)實(shí)驗(yàn)的編號(hào)是
①④⑦
①④⑦
。【拓展與應(yīng)用】
(7)下列物質(zhì)可用于去油污的是
BC
BC
(填字母序號(hào))。A.NaCl
B.NaOH
C.K2CO3
D.CaCO3
任務(wù)四:探究市售純堿樣品成分
市售純堿主要成分是碳酸鈉,還含少量氯化鈉等雜質(zhì)。
已知:①部分銀鹽的溶解性如下表
NO - 3 |
Cl- | CO 2 - 3 |
|
Ag+ | 溶 | 不 | 不 |
驗(yàn)證樣品中含有氯化鈉
實(shí)驗(yàn)Ⅰ、取純堿樣品,加水溶解得溶液X,測(cè)得溶液pH約為12。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ、取溶液X,滴加過量試劑Y,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體。
實(shí)驗(yàn)Ⅲ、向?qū)嶒?yàn)Ⅱ后所得溶液中滴加硝酸銀溶液,有白色沉淀生成。
結(jié)論:樣品中含有氯化鈉。
(8)測(cè)定溶液pH的操作:用玻璃棒蘸取溶液滴在pH試紙上,與
標(biāo)準(zhǔn)比色卡
標(biāo)準(zhǔn)比色卡
相比較。(9)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中所加的試劑Y應(yīng)選用
b
b
(填字母)。a.稀鹽酸
b.稀硝酸
c.氫氧化鈉溶液
d.氯化鈣溶液
任務(wù)四:測(cè)定樣品中碳酸鈉含量
準(zhǔn)確稱取2g干燥純堿樣品,加水溶解,逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.65%的稀鹽酸,邊滴加邊攪拌,當(dāng)兩者恰好完全反應(yīng)時(shí)(含碳物質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為CO2),消耗鹽酸體積為37.00mL。(該鹽酸的密度近似等于1g/mL,雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng))
(10)通過計(jì)算判斷該純堿樣品的等級(jí)
合格品
合格品
。(寫出計(jì)算過程)無水碳酸鈉等級(jí)規(guī)定如下:
優(yōu)等品 | 一等品 | 合格品 | |
碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù) | ≥99.2% | ≥98.8% | ≥98.0% |
碳酸鈉和稀鹽酸生成的二氧化碳溶于水,與水生成碳酸,碳酸顯酸性,使溶液pH小于7
碳酸鈉和稀鹽酸生成的二氧化碳溶于水,與水生成碳酸,碳酸顯酸性,使溶液pH小于7
。將此時(shí)的溶液煮沸,pH會(huì)略有升高,其原因 碳酸受熱分解為水和二氧化碳
碳酸受熱分解為水和二氧化碳
。【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律;溶液的酸堿度測(cè)定;常見的氧化物、酸、堿和鹽的判別;溶液的酸堿性與pH的關(guān)系;鹽的化學(xué)性質(zhì);純堿的制取;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算.
【答案】鹽;BD;碳酸根離子和水作用,產(chǎn)生較多的OH-,使溶液呈堿性;產(chǎn)生白色沉淀,溶液紅色消失;;OH-;;溫度越高,碳酸鈉溶液堿性越強(qiáng);①④⑦;BC;標(biāo)準(zhǔn)比色卡;b;合格品;碳酸鈉和稀鹽酸生成的二氧化碳溶于水,與水生成碳酸,碳酸顯酸性,使溶液pH小于7;碳酸受熱分解為水和二氧化碳
C
O
2
-
3
HC
O
-
3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:197引用:2難度:0.4
相似題
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1.碳酸氫鈉是一種應(yīng)用廣泛的鹽,化學(xué)小組對(duì)其進(jìn)行了探究。
(1)NaHCO3可稱為鈉鹽或碳酸氫鹽,它是由Na+和
【提出問題】實(shí)驗(yàn)室中如何制取少量NaHCO3?
【查閱資料】
材料一:侯氏制堿的原理:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二:研究發(fā)現(xiàn),NaHCO3溶于水時(shí)吸收熱量,Na2CO3溶于水時(shí)放出熱量。
【實(shí)驗(yàn)制備】根據(jù)侯氏制堿原理設(shè)計(jì)如圖1所示裝置制取NaHCO3。
反應(yīng)結(jié)束后,將試管中的混合物過濾洗滌,低溫烘干得白色固體。
(2)燒杯中冰水的作用是
(3)能進(jìn)一步確認(rèn)該白色固體是NaHCO3的實(shí)驗(yàn)方案是
(4)如圖2中碳酸氫鈉的溶解度在60℃后無數(shù)據(jù)的原因可能是
【性質(zhì)探究】
常溫下,取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中,插入pH傳感器,向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時(shí)開始有無色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過程中溶液的pH隨時(shí)間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料三NaHCO3溶于水后,少量的能同時(shí)發(fā)生如下變化:HCO-3
變化①:+H2O→H2CO3+OH-;HCO-3
變化②:→HCO-3+H+。CO2-3
材料四:溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對(duì)大小有關(guān)。常溫下,當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時(shí)溶液的pH>7,反之pH<7;單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大,溶液的pH越小。
【交流反思】
(5)NaHCO3溶液顯
(6)根據(jù)本實(shí)驗(yàn),下列說法錯(cuò)誤的是
a.pH<6.68時(shí)生成的無色氣體為CO2
b.從0~30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷增大
c.不能用CaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液發(fā)布:2024/12/25 15:30:1組卷:547引用:4難度:0.5 -
2.關(guān)于鹽的性質(zhì)研究是一項(xiàng)重要的課題,某興趣小組以“探究碳酸氫鈉的性質(zhì)”為主題開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。
【任務(wù)一】認(rèn)識(shí)碳酸氫鈉
(1)下列關(guān)于碳酸氫鈉的說法正確的是
A.碳酸氫鈉是由Na+和構(gòu)成HCO-3
B.碳酸氫鈉俗稱純堿
C.碳酸氫鈉醫(yī)療上能用于治療胃酸過多癥
D.碳酸氫鈉難溶于水
【任務(wù)二】探究碳酸氫鈉的性質(zhì)
(2)探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng):興趣小組取適量碳酸氫鈉粉末于甲試管中,加入稀鹽酸,如圖1所示,觀察到甲試管中有氣泡產(chǎn)生,乙中
(3)探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性:用酒精燈充分加熱玻璃管,如圖2所示。
資料:無水硫酸銅呈白色,遇水后呈藍(lán)色
①發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)無水硫酸銅變藍(lán),紫色石蕊溶液變紅,說明碳酸氫鈉受熱易分解,且有
②實(shí)驗(yàn)后興趣小組同學(xué)猜想玻璃管A處固體產(chǎn)物僅是Na2CO3而不含有NaOH,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明(寫出具體步驟和現(xiàn)象):
(4)常溫下,興趣小組同學(xué)取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中,插入pH傳感器,向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時(shí)開始有無色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過程中溶液的pH隨時(shí)間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料一:NaHCO3溶于水后,少量的能同時(shí)發(fā)生如下變化:HCO-3
變化①:+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
變化②:→HCO-3+H+CO2-3
材料二:溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對(duì)大小有關(guān)。常溫下,當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時(shí)溶液的pH>7,反之pH<7;單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大,溶液的pH越小。
①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可知NaHCO3溶液顯堿性,結(jié)合材料一、二從微觀角度說明原因:
②根據(jù)本實(shí)驗(yàn),可知從0~30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷發(fā)布:2024/12/25 17:0:2組卷:88引用:2難度:0.4 -
3.圖是一瓶濃硫酸標(biāo)簽上的部分內(nèi)容,某探究小組的同學(xué)對(duì)這瓶硫酸進(jìn)行了如下探究,請(qǐng)你參與.
[查閱資料]濃硫酸有強(qiáng)腐蝕性,溶于水會(huì)放熱;硫酸鋇不溶于水也不溶于酸.
[探究一]濃硫酸稀釋時(shí)會(huì)放熱.
(1)稀釋濃硫酸時(shí),所需儀器主要有
[探究二]稀硫酸與氫氧化鈉溶液能發(fā)生反應(yīng).圖10實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 先用pH試紙測(cè)定稀硫酸的pH,再逐滴加入氫氧化鈉溶液并不斷振蕩,同時(shí)測(cè)混合液的pH pH逐漸變大,
最后pH≥7稀硫酸與氫氧化鈉
溶液能發(fā)生反應(yīng)
(3)實(shí)驗(yàn)中僅從溶液pH變大,而不強(qiáng)調(diào)pH≥7,不能得出稀硫酸與氫氧化鈉溶液一定發(fā)生反應(yīng)的結(jié)論,理由是
[探究三]由于該試劑瓶瓶口密封簽已破損,同學(xué)們懷疑該濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽不相符.
[提出問題]該濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否發(fā)生變化?
[實(shí)驗(yàn)探究](4)取該濃硫酸和足量BaCl2溶液反應(yīng),過濾、洗滌、干燥沉淀.實(shí)驗(yàn)中如何確定硫酸已完全反應(yīng)
(5)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?shí)驗(yàn)中必須要測(cè)知的數(shù)據(jù)是
[探究結(jié)論](6)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算出的硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽不符.該硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)發(fā)布:2025/1/6 8:0:1組卷:38引用:1難度:0.5
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