选考(15)化学与技术侯氏制碱法的生产流程可表示如下，请回答下列问题：（1）沉淀池中加入(...

选考(15)化学与技术

侯氏制碱法的生产流程可表示如下，请回答下列问题：

（1）沉淀池中加入(或通入)有关物质的顺序为_____________→___________→___________

（2）写出上述流程中X、Y的化学式：X____________Y___________

（3）写出沉淀池中发生的化学反应方程式__________________________________________

（4）侯氏制碱法的生产流程中可以循环使用的物质主要为____________、______________

（5）从沉淀池中取出沉淀的操作是___________，为了进一步提纯NaHCO3晶体，可采用_______法

（6）若在煅烧炉中燃烧的时间较短，NaHCO3将化解不完全。现若取10.5g NaHCO3固体，加热一定时间后，剩余固体的质量为7.1g，如果把此剩余固体全部加入到200mL 1mol/L的盐酸中，充分反应后溶液中H+的物质的量浓度为___________mol/L(溶液体积变化忽略不计)

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我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”，促进了世界制碱技术的发展。已知图l表示其工业流程，图2表示各物质的溶解度曲线。

回答下列问题：

（1）图中X的化学式为　 　　　　　 　 。

（2）沉淀池中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　 ，该反应先向饱和食盐水中通入（填化学式）至饱和，再通入另一种气体，若顺序颠倒，后果是　 　　　　　　　 　 。

（3）沉淀池的反应温度控制在30~ 35℃，原因是　　　 　　　　 　 。

（4）母液中加入CaO后生成Y的化学方程式为

（5）若在煅烧炉中反应的时间较短，NaHCO3将分解不完全。欲测定某份煅烧了一段时间的样品的组成及原NaHCO3的分解率，称取2. 960 g样品完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢滴加稀盐酸，并不断搅拌。溶液中有关离子的物质的量随盐酸加入的变化如图所示，则曲线a、d对应的离子分别是 　　　　　 　 、________________（填离子符号），该样品中Na2CO3的质量分数为________________，原NaHCO3的分解率为_______________

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我国化学家侯德榜改革国外的制碱工艺，发明了著名的联合制碱法，其生产流程如下图所示。请根据工艺流程，回答下列问题。

沉淀池中发生反应的化学方程式是________。该工艺流程中，首先向沉淀池中加入足量饱和食盐水，然后先通入________填化学式，再通入________填化学式，使得固体B结晶析出。

请设计实验检验固体产品C中是否含有氯化钠。默认产品中的阳离子均为钠离子_________。

向母液中通入氨气并加入细小的食盐颗粒，可冷却析出副产品D，其化学式为________，剩余母液可循环利用。

煅烧炉中发生反应的化学方程式是________。所得产品C中往往还含有少量未反应的固体B。若称取mg产品并加热至恒重，剩余固体质量为，则产品中物质C的质量分数为________。

将提纯后纯净的物质B与以物质的量之比混合，置于一密闭容器内共热加热前容器内只含有固体混合物和氮气。充分反应后将剩余固体物质干燥并测定其组成。干燥后固体物质的主要成分是_____填化学式，次要成分是________填化学式，主要成分与次要成分的物质的量之比为________。

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[化学—选修2：化学与技术]（15分）

草酸（乙二酸）可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸（含2个结晶水）的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为________、________。

（2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作①的滤液是________，滤渣是________；过滤操作②的滤液是________和________，滤渣是________。

（3）工艺过程中③和④的目的是________。

（4）有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是________。

（5）结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250g溶于水中，用0.0500 mol?L^-1的酸性KMnO₄溶液滴定，至粉红色不消褪，消耗KMnO₄溶液15.00mL，反应的离子方程式为________；列式计算该成品的纯度________。

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【化学—选修2化学与技术】（15分）技术的发展与创新永无止境，我国化工专家侯德榜改革国外路布兰、索尔维的纯碱生产工艺，使生产纯碱的成本明显降低。生产流程可简要表示如下图：

（1）向沉淀池中要通入CO2和氨气，应先通入________(填化学式)。

（2）沉淀池中发生反应的化学方程式____________　　 　　　 ____，煅烧炉中发生反应的化学方程式是_______________________。

（3）向母液中通氨气后再加入细小食盐颗粒，冷却析出的副产品是　　　　　　 ，加入细小食盐颗粒的作用是________________。

（4）写出路布兰制碱法的反应原理中属于氧化还原反应的化学方程式　　　　 ，该法与侯德榜制碱法相比的缺点是　　　　　　　　　　　　 （写出两点即可）

（5）候氏制碱法制得的纯碱中含有碳酸氢钠杂质。现用沉淀法测定纯碱的纯度，取m1g样品，加水溶解，再加过量的CaCl2溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥后称得沉淀的质量为m2g。则此样品中的纯度表达式为：　　　　　　　　 。

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【化学—选修2：化学与技术】（15分）化学是人类进步的关键，化学为人类的生产、生活提供了物质保证。氮的化合物是重要的化工原料，在工农业生产中有很多重要应用。工业上合成氨的流程示意图如下：

回答下列问题：

（1）25℃时合成氨反应热化学方程式为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　 ΔH=-92.4kJ/mol。在该温度时，取1molN2和3molH2放在密闭容器中，在催化剂存在下进行反应，测得反应放出的热量总是小于92.4kJ。其原因是___________________________________________________________。

（2）原料氢气的来源是水和碳氢化合物，写出工业生产中分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式：___________________________，　　　　　　　　　　 　　　　　　　　 。

（3）设备B的名称________________，其中m和n是两个通水口，入水口是　　 　 （填“m”或“n”），不宜从相反方向通水的原因_________________________________。

（4）设备C的作用是____________________________________________________。

（5）为了提高其产量，降低能耗，近年有人将电磁场直接加在氮气与氢气反应的容器内，在较低的温度和压强条件下合成氨，获得了较好的产率。从化学反应本质角度分析，电磁场对合成氨反应的作用是_________________________________________________________________________________；

与传统的合成氨的方法比较，该方法的优点是________________________________________。

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［化学——选修化学与技术］（15分）

技术的发展与创新永无止境。我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下图所示：

（1）向沉淀池中要通入CO₂和氨气，应先通入__________（填化学式），原因是__________。

（2）沉淀池中发生反应的化学方程式是__________。

（3）母液中的溶质主要是__________，向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用是__________。

（4）使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了__________（填上述流程中的编号）的循环；物质x是__________，从沉淀池中提取沉淀的操作是__________。

（5）写出煅烧炉中发生反应的化学方程式__________。

（6）这样制得的产品碳酸钠中可能含有的杂质是__________（填化学式），为检验该杂质的存在，具体操作是__________。

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（10分）我国化工专家侯德榜，改进氨碱法设计了“联合制碱法”，为世界制碱工业作出了突出贡献．生产流程如下图：

（1）完成有关反应的化学方程式

①沉淀池：NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl

②煅烧炉：

（2）联合制碱法的优点表述中，不正确的是

A．生产原料为：食盐、NH3、CO2

B．副产物氯化铵可做氮肥

C．生产过程中可循环利用的物质只有CO2

D．原料利用率高

某实验小组，利用下列装置下图模拟“联合制碱法”的第一步反应．

（3）上述装置中接口连接顺序为　　　 ；

A．a接c；b接f、e接d　　　　　　　　　　 B．a接d；b接f、e接c

C．b接d；a接e、f接c　　　　　　　　　　 D．b接c；a接f、e接d

（4）D中应选用的液体为　　　　　　　　　 。

为测定产品纯碱的成分和含量，做如下实验．假设产品纯碱中只含NaCl、NaHCO3杂质．

（5）滴定法测定纯碱产品中NaHCO3含量的方法是：准确称取纯碱样品W g，放入锥形瓶中加蒸馏水溶解，加1～2滴酚酞指示剂，用c mol/L的HCl溶液滴定至溶液由红色变为无色（指示CO32﹣+H+=HCO3﹣反应的终点），所用HCl溶液体积为V1mL，再加1～2滴甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定至溶液由黄色变为橙色，所用HCl溶液总体积为V2 mL．则纯碱样品中NaHCO3质量分数为 　　　　　　　　　　 ．

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（14分）、联碱法（候氏制碱法）和氨碱法的生产流程简要表示如下图：

⑴沉淀池中发生反应的化学方程式为_____________________；

⑵X是______，Y是______（填化学式）；

⑶从理论上分析，在氨碱法生产过程中_______（填“需要”、“不需要”）补充氨气，从原料到产品，氨碱法总反应过程用化学方程式表示，可写为　　　　　；

⑷根据联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程推测，所得结论正确是____；

a．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小    b．通入氨气目的是使氯化铵更多析出

c．加入食盐细粉目的是提高Na⁺的浓度， 促进碳酸氢钠结晶析出

⑸相比于氨碱法，指出联碱法的一项优点______________。

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