氨碱法制纯碱包括石灰石分解、粗盐水精制、氨盐水碳酸化等基本步骤。
完成下列计算:
51.CaCO3质量分数为0.90的石灰石100 kg完成分解产生CO2 L(标准状况)。
石灰窑中,该石灰石100 kg与焦炭混合焙烧,产生CO2 29120 L(标准状况),
如果石灰石中碳酸钙完全分解,且焦炭完全燃烧,不产生CO,则焦炭的物质的量为 mol。
52.已知粗盐水含MgCl2 6.80 mol/m3,含CaCl2 3.00mol/m3。
向粗盐水中加入Ca(OH)2除镁离子:MgCl2 + Ca(OH)2 → Mg(OH)2↓ + CaCl2
然后加入Na2CO3除钙离子。
处理上述粗盐水10 m3,至少需要加Na2CO3 g。
如果用碳酸化尾气(含NH3体积分数为0.100、CO2体积分数0.040)代替碳酸钠,发生如下反应:Ca2+ + 2NH3 + CO2 + H2O → CaCO3↓ + 2NH4+
处理上述10 m3粗盐水至少需要通入多少L(标准状况)碳酸化尾气?列式计算。
53.某氨盐水含氯化钠1521 kg,通入二氧化碳后析出碳酸氢钠晶体,过滤后溶液中含氯化铵1070 kg。列式计算:
(1)过滤后溶液中氯化钠的质量。(2)析出的碳酸氢钠晶体的质量。
18.教材显示地球上99%的溴元素存在于海洋中,且海水中Br-的含量一般为0.067g·L-1。从海水中提取溴的工业流程如下:
(1)步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用到溴的性质是___________。
(2)上述流程中吹出的溴蒸气,也可以用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏。
写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式:____________________ 。
(3)以上步骤I中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转化成化合态的溴,其目的是___________________。
(4)实验室从溴水中分离溴还可以用萃取法,下列不可用作溴的萃取剂的是___________。
a.乙酸
b.四氯化碳
c.酒精
d.苯
15.茶叶中铁元素的检验可经过以下四步完成,其中各步所选仪器不必要的是( )
13. 向一定量的Fe、Fe0、Fe304的混合物中加人100 mL 1 mol.L-1的盐酸,恰好使混合物完 全溶解,生成224 mL(标准状况)气体,向溶液中滴加KSCN溶液无红色出现。若用足量 的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量为( )
20160 400
碳酸钙的质量为0.90×100kg=90Kg,即质量为90000g,设生成二氧化碳的体积为V,则:
CaCO3CaO+CO2↑
100g 22.4
90000g V
所以V==20160L;
碳酸钙分解产生二氧化碳,焦炭完全燃烧也生成二氧化碳,根据碳元素守恒,焦炭燃烧生成的二氧化碳为29120L﹣20160L=8960L,焦炭与其燃烧生成的二氧化碳物质的量相等,故需要焦炭的物质的量为=400mol,故答案为:20160;400;
【解题思路】根据质量分数计算碳酸钙的质量,再根据CaCO3CaO+CO2↑计算二氧化碳的体积;碳酸钙分解产生二氧化碳,焦炭完全燃烧也生成二氧化碳,根据碳元素守恒计算焦炭的物质的量;
本题考查混合物的有关计算,注意利用守恒法进行计算解答,侧重考查学生的分析计算能力,题目过程复杂、计算量大,为易错题目,难度中等.
10388 54880L
加入碳酸钠最少时,反应完毕为NaCl溶液,反应过程中氯离子物质的量不变,
根据氯离子守恒:n生成(NaCl)=2n(MgCl2)+2n(CaCl2 )=10m3×6.80mol/m3×2+10m3×3.00mol/m3×2=196mol,根据钠离子守恒:n生成(NaCl)=2n(Na2CO3 ),故n(Na2CO3 )==98mol,故需要Na2CO3 的最少质量为98mol×106g/mol=10388g;
加入的碳酸钠除钙离子,溶液中n(Ca2+)=n(Na2CO3)=98mol,反应中NH3、CO2按物质的量之比2:1反应,而碳酸化尾气中NH3、CO2的物质的量之比为0.1:0.04=2.5:1,故反应中氨气有剩余,根据Ca2++2NH3+CO2+H2O→CaCO3↓+2NH4+,可知需要二氧化碳为98mol,故需要碳酸化尾气的体积为98mol×22.4L/mol÷0.04=54880L,
加入碳酸钠最少时,反应完毕为NaCl溶液,反应过程中氯离子物质的量不变,根据氯离子守恒:n生成(NaCl)=2n(MgCl2)+2n(CaCl2 ),根据钠离子守恒:n生成(NaCl)=2n(Na2CO3 ),再根据m=nM计算Na2CO3 的质量;
加入的碳酸钠除钙离子,溶液中n(Ca2+)=n(Na2CO3),反应中NH3、CO2按物质的量之比2:1反应,而碳酸化尾气中NH3、CO2的物质的量之比为0.1:0.04=2.5:1,故反应中氨气有剩余,根据钙离子物质的量计算二氧化碳的物质的量,结合二氧化碳的体积分数计算碳酸化尾气的体积;
本题考查混合物的有关计算,注意利用守恒法进行计算解答,侧重考查学生的分析计算能力,题目过程复杂、计算量大,为易错题目,难度中等.
351kg, 1680kg
(1)反应方程式为:NaCl(饱和)+NH3+H2O+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓,
原溶液中氯化钠的物质的量为=26×1000mol,滤液中氯化铵的物质的量为=20×1000mol,根据氯离子守恒,滤液中NaCl物质的量为26×1000mol﹣20×1000mol=6×1000mol,则过滤后溶液中氯化钠的质量为6×1000mol×58.5g/mol=351×1000g,即为351kg,答:过滤后溶液中氯化钠的质量为351kg;
(2) 根据钠离子守恒,生成碳酸氢钠的物质的量为26×1000mol﹣6×1000mol=20×1000mol,则析出碳酸氢钠的质量为20×1000mol×84g/mol=1680×1000g,即为1680kg,
答:析出碳酸氢钠的质量为1680kg.
【解题思路】根据氯离子守恒计算滤液中NaCl物质的量,再根据m=nM计算;根据钠离子守恒计算生成碳酸氢钠的物质的量,再根据m=nM计算.
(1)考查混合物的有关计算,注意利用守恒法进行计算解答,侧重考查学生的分析计算能力,题目过程复杂、计算量大,为易错题目,难度中等.(2) 本题考查混合物的有关计算,注意利用守恒法进行计算解答,侧重考查学生的分析计算能力,题目过程复杂、计算量大,为易错题目,难度中等.