碳酸氢铵是一种重要的铵盐。实验室中,将二氧化碳通入氨水可制得碳酸氢铵,用碳酸氢铵和氯化钠可制得纯碱。
完成下列填空:
41.二氧化碳通入氨水的过程中,先有__晶体(填写化学式)析出,然后晶体溶解,最后析出NH4HCO3晶体。
42.含0.800 mol NH3的水溶液质量为54.0 g,向该溶液通入二氧化碳至反应完全,过滤,得到滤液31.2g,则NH4HCO3的产率为____%。
43.粗盐(含Ca2+、Mg2+)经提纯后,加入碳酸氢铵可制得碳酸钠。实验步骤依次为:
①粗盐溶解;②加入试剂至沉淀完全,煮沸;③__;④加入盐酸调pH;⑤加入__;⑥过滤;⑦灼烧,冷却,称重。
44.上述步骤②中所加入的试剂为__、__。
45.上述步骤④中加盐酸调pH的目的是__。
46.为探究NH4HCO3和NaOH的反应,设计实验方案如下:
含0.1 mol NH4HCO3的溶液中加入0.1 mol NaOH,反应完全后,滴加氯化钙稀溶液。
若有沉淀,则NH4HCO3与NaOH的反应可能为_____(写离子方程式);
若无沉淀,则NH4HCO3与NaOH的反应可能为______(写离子方程式)。
该实验方案有无不妥之处?若有,提出修正意见。
八、【答案】(本题共12分)
41. (NH4)2CO3(1分) ; 42. 92%(2分); 43.过滤、碳酸氢铵 (2分)
44.氢氧化钠、碳酸钠 (2分) ; 45.中和过量的氢氧化钠和碳酸钠 (2分)
46. HCO3-+OH-→CO32-+H2O、NH4++OH-→NH3+H2O 需先煮沸,然后滴加氯化钙稀溶液 (3分)
【解析】(41)将CO2通入氨水中首先生成(NH4)2CO3晶体析出,随CO2不断通入,(NH4)2CO3和CO2作用转化为NH4HCO3晶体,最终析出NH4HCO3晶体。(42)该氨水完全反应需通入0.8molCO2,过滤得到m(NH4HCO3)=54.0g+0.8mol×44g·mol-1-31.2g=58g,理论上应得到m(NH4HCO3)=0.8mol×79g·mol-1=63.2g,故实验NH4HCO3的产率为:58g/63.2g=92%。(43)粗盐提纯步骤应是向粗盐溶液中加入沉淀剂、过滤(除去沉淀),然后加入盐酸,调PH(除去前面加入沉淀剂引入的OH-与CO32-),此时溶液为纯净的NaCl溶液,再向该溶液中加入碳酸氢铵,即可析出溶解度较小的碳酸氢钠,然后过滤、洗涤得到纯净NaHCO3,将NaHCO3加热得到Na2CO3。(44)步骤2中加入沉淀剂为NaOH(用来除去Mg2+)、碳酸钠(用来除去Ca2+)。(46)因向NH4HCO3溶液中加入NaOH时,发生的离子反应有:HCO3-+OH-=CO32-+H2O与NH4++OH-=NH3·H2O,若NaOH量不足,则两反应存在先后次序问题,故实验中若产生沉淀,说明反应后溶液中含有CO32-,证明先发生HCO3-+OH-=CO32-+H2O,否则先发生NH4++OH-=NH3·H2O。
九、(本题共8分)
氯丁橡胶M是理想的电线电缆材料,工业上可由有机化工原料A或E制得,其合成路线如下图所示。
完成下列填空:
47.A的名称是_______ 反应③的反应类型是_____
48.写出反应②的化学反应方程式。
49.为研究物质的芳香性,将E三聚、四聚成环状化合物,写出它们的结构简式。
鉴别这两个环状化合物的试剂为_______。
50.以下是由A制备工程塑料PB的原料之一1,4-丁二醇(BDO)的合成路线:
写出上述由A制备BDO的化学反应方程式。
九、【答案】(本题共8分)
47. 1,3-丁二烯 ;加聚 (2分)
【解析】(47)由合成图和M的结构简式可知C为2-氯-1,3-丁二烯,反应③为加聚反应生成高分子;利用C的结构简式和A的分子式可知A为1,3-丁二烯。(48)B为1,3-丁二烯与氯气发生1,2加成产物,结合C的结构可知B→C为在碱的醇溶液中发生消去反应,由此可写出反应方程式。(49)利用题中信息可知E为乙炔,故三聚环状产物为苯、四聚得到的环状产物为环辛四烯,鉴别苯与环辛四烯可用溴水(苯发生萃取而使溴水褪色、环辛四烯则与溴发生加成反应使溴水褪色)或酸性高锰酸钾溶液(苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色、环辛四烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色)。
十、(本题共12分)
据报道,化合物M对番茄灰霉菌有较好的抑菌活性,其合成路线如下图所示。
完成下列填空:
51.写出反应类型。
反应③___________ 反应④__________