我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献。他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为
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我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献。他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为: NH3+CO2+H2O NH4HCO3; NH4HCO3+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl ; 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O (1)碳酸氢铵与饱和食盐水反应,能析出碳酸氢钠晶体的原因是 (填字母标号); a.碳酸氢钠难溶于水 b.碳酸氢钠受热易分解 c.碳酸氢钠的溶解度相对较小,所以在溶液中首先结晶析出 (2)某探究活动小组根据上述制碱原理,进行碳酸氢钠的制备实验,同学们按各自设计的方案实验。 ① 一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠,实验装置如右图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。 试回答下列有关问题:
(Ⅰ)乙装置中的试剂是 (Ⅱ)丁装置中稀硫酸的作用是 (Ⅲ)实验结束后,分离出NaHCO3晶体的操作是 (填分离操作的名称)。 (IV)请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法: 。 |
答案
(1)C (2)(Ⅰ)饱和碳酸氢钠溶液 (Ⅱ)吸收未反应的NH3(答“防止倒吸”或“吸收CO2”不给分) (Ⅲ)过滤 (IV)用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应。(或往烧碱溶液中通入过量CO2;往饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2等。其他合理方法均可) |
解析
略 |
举一反三
(12分)近年来高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费增长较快。实验室可用软锰矿(主要成分MnO2)为原料制备高锰酸钾。其部分流程如下:
(1)实验中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的原因是 ; (2)KOH、KClO3、MnO2共熔制得绿色K2MnO4的化学方程式 ; (3)通入CO2,可使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-及MnO2,则K2MnO4完成反应时,转化为KMnO4的百分率约 (精确至0.1%) (4)若通入CO2太多,则在加热浓缩时,会有 晶体和KMnO4晶体一起析出。 (5)在加热、浓缩、烘***过程中温度不宜过高,其原因是 ;加热时用玻璃棒不停搅拌溶液的目的是 。 |
抗氧剂亚硫酸钠可利用硫酸工业的炉气和尾气与纯碱反应来制取,生产流程如下图:
已知:①炉气、尾气中含有SO2;②混合反应中还溶解有少量Fe2O3、MgO等矿尘。 (1)煅烧1molFeS2放出热量为853kJ,则FeS2燃烧的热化学方程式为_____________。 (2)“混合反应”中纯碱(Na2CO3)参与反应的化学方程式为_____________(任写一个)。 (3)用NaOH“除杂”时,主要的离子方程式为_____________(任写一个)。 (4)通过“操作Ⅰ”可以得到亚硫酸钠晶体,写出主要操作步骤的名称:__________。 (3)硫酸生产中炉气转化反应为:2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)。研究发现,SO3的体积分数(SO3%)随温度(T)的变化如曲线Ⅰ所示。下列判断正确的是________
A.该反应的正反应为放热反应 B.曲线Ⅰ上A、C两点反应速率的关系是: C.反应达到B点时, D.已知V2O5的催化效果比Fe2O3好,若Ⅰ表示用V2O5催化剂的曲线,则Ⅱ是Fe2O3作催化剂的曲线 |
[化学——选修化学与技术](15分) 硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。 (1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在 的郊区(填选项的标号)A.有丰富黄铁矿资源的城市 | B.风光秀丽的旅游城市 | C.消耗硫酸甚多的工业城市 | D.人口稠密的文化、商业中心城市 | (2)据测算,接触法制硫酸过程中,若反应热都未被利用,则每生产1t 98%硫酸需消耗3.6×105kJ能量。请通过计算判断,若反应:SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(g);△H=-98.3kJ·mol-1;放出的热量能在生产过程中得到充分利用,则每生产1t98%硫酸只需外界提供(或可向外界输出) 千焦能量; (3)CuFeS2是黄铁矿的另一成分,煅烧时,CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为 。 (4)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)
沸腾炉温度/℃
| 600
| 620
| 640
| 660
| 矿渣中CuSO4的质量分数/%
| 9.3
| 9.2
| 9.0
| 8.4
| 已知CuSO4在低于660℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因 。 |
工业上以黄铁矿为原料生产硫酸。 (1)写出燃烧黄铁矿的化学方程式 。 (2)接触室中发生反应的化学方程式是 。 (3)判断下列说法正确的是(选填序号字母) 。 a.为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎 b.过量空气能提高SO2的转化率 c.使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率 d.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁 (4)吸收塔中用浓硫酸吸收三氧化硫而不用水的原因是是 。 (5)吸收塔排出的尾气可以用两种方法处理: 方法①:先用氨水吸收,再用浓硫酸处理。用浓硫酸处理的主要目的是 ; 方法②:先用含一定水的亚硫酸钠吸收后再加热处理,也可达到与方法①相同的目的。为了实现节能减排,其所需能量可以由 提供。与方法①相比,方法②的优点是 。 (6)SO2 既可作为生产硫酸的原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2 吸收Br2的离子方程式是 。 |
高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。
(1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒机理与下列 (填序号)物质相似。A.75%酒精 | B.双氧水 | C.苯酚 | D.84消毒液(NaClO溶液) | (2)写出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式: 。 (3)向K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4,该反应中的还原剂是: 。 (4)上述流程中可以循环使用的物质有石灰、二氧化碳、 和 (写化学式)。 (5)若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则1 mol MnO2可制得 mol KMnO4。 |
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