题目内容

纯碱（Na2CO3）在工业生产和生活中有重要应用，其实验室制法和工业制法如下：
【实验室制备纯碱】
（1）将饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热，控制温度为30—35℃
（2）搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕，保温30分钟
（3）静置、过滤得NaHCO3晶体
（4）用少量蒸馏水洗涤、抽干
（5）将所得固体转入蒸发皿中灼烧得Na2CO3固体
问题：
①反应将温度需控制在30—35℃，通常采取的加热方法为                 ；控制该温度的原因是                                    ；
②静置后只析出NaHCO3晶体的原因是                         。
【工业制备纯碱】

③沉淀池中反应的离子方程式为                                  ；
④循环（I）、 循环（Ⅱ）中物质的化学式分别为                       。
两种制备纯碱的方法中，共同涉及的化学反应方程式为                    。
①水浴加热（2分）
防止NH4HCO3分解而影响NaHCO3晶体的生成（2分）
②碳酸氢钠溶解度最小（2分）
③Na+＋NH3＋H2O＋CO2 = NaHCO3↓＋NH4+（3分）
④NaCl、CO2（3分）  2NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑+ H2O （3分）
略
练习册系列答案
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（12分）MnSO4·H2O在工业、农业等方面有广泛的应用。
（一）制备：工业上用化工厂尾气中低浓度SO2还原MnO2矿制备MnSO4·H2O过程如下：

已知：常温时部分硫化物难溶盐的Ksp：CuS--6.3×10-36、PbS--1.0×10-28、NiS--2.0×10-26、
MnS--2.5×10-10，请回答下列问题：
（1）生产中MnO2矿粉碎的目的是     ▲   。
（2）除铁发生的离子反应方程式为         ▲         。
（3）除重金属离子后，若混合溶液中Cu2+、Pb2+、Ni2+的浓度均为1.0×10-5mol/L，则c(S2-)最大= ▲   mol/L。
（二）：性质—热稳定性：MnSO4·H2O在1150℃高温下分解的产物是Mn3O4、含硫化合物、水，在该条件下硫酸锰晶体分解反应的化学方程式是         ▲                               
（三）废水处理：工厂废水中主要污染为Mn2+和Cr6+，现研究铁屑用量和pH值对废水中铬、锰去除率的影响，（1）取100mL废水于250 mL三角瓶中，调节pH值到规定值，分别加入不同量的废铁屑．得到铁屑用量对铬和锰去除率的影响如下图1所示。则在pH一定时，废水中铁屑用量为 ▲ 时锰、铬去除率最好
（2）取100mL废水于250 mL三角瓶中，加入规定量的铁粉，调成不同的pH值。得到pH值对铬和锰去除率的影响如下图2所示。则在铁屑用量一定时，废水pH= ▲  时锰、铬去除率最好
利用N2和H2可以实现NH3的工业合成，而氨又可以进一步制硝酸，在工业上一般可进行连续生产。请回答下列问题：
（1）已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)；△H= +180.5kJ/mol
           N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)；△H= －92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ；△H= －483.6kJ/mol
氨气经催化氧化生成一氧化氮气体和水蒸气反应的热化学方程式为              。
（2）在容积固定的密闭容器中发生上述氨气的催化氧化反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：
时间／浓度
c(NH3)(mol/L)
C(O2)(mol/L)
C(NO)(mol/L)
起始
    0.8
    1.6
    0
第2min
    0.6
    a
    0.2
第4min
    0.3
    0.975
    0.5
第6min
    0.3
    0.975
    0.5
第8min
    0.54
    0.9
    0.56
①起始时物料比c (O2)：c (NH3)＞1.25，其原因是                                。
②反应在第2min到第4min时O2的平均反应速率为                        ；
③反应在第2min改变了反应条件，改变的条件可能是                          或
                          
④若反应在第6min后仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是           
                                                                   。
（14分） 硫酸是工业生产中一种重要的化工产品，我国工业生产硫酸的主要方法是接触法，主要原料为黄铁矿，请回答下列问题：
（1）已知煅烧黄铁矿的化学方程式为   4FeS2 + 11O22Fe2O3 + 8SO2
该反应中氧化剂和氧化产物之比为              ；标准状态下得到4.48升SO2 时，一共转移了        mol e－。（每空3分）
（2）已知温度、压强对SO2平衡转化率的影响如下表所示：根据上表回答，SO2转化到SO3的
最佳反应条件是         。（每空2分）
A．400－500℃ 0.1 MPaB．400℃10 MPa
C．500℃10 MPaD．400－500℃1 MPa
（3）在一定条件下，1mol SO2完全转化成SO3气体时放出热量为Q1 KJ，写出该反应的热化学方程式：                                    。若在该条件下将2 mol SO2放入一定容积的密闭容器中，一段时间后测得反应放出热量为Q2 KJ，则此时SO2的转化率为             （用含Q1、Q2代数式表示）。（每空2分）
（4）市售浓硫酸的密度是1.84 g / cm3、质量分数为98 % ，若用H2SO4· XH2O来表示这种浓硫酸，则X为          。（每空2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                                         。
工业酒精是含水约4%的液态乙醇。向工业酒精中加入生石灰，会发生如下的化学反应且生成物不溶于乙醇。   CaO + H2O =Ca（OH）2
要在实验室中将工业酒精转化为无水酒精，请回答下列问题：
（1）下列做法中，最不可取的是（填写代号）               
加入过量的生石灰后过滤
加入过量的生石灰后蒸馏
加入过量的生石灰后分液
（2）为了防止暴沸应加入              。冷凝管中水从       口进，从      口出。
（3）用酒精灯作热源，在加热的过程中要适当调整酒精灯的上下或左右的位置，目的是                  。
（4）在你选择需要加热的实验方法中，需用的玻璃仪器除酒精灯以外，还有            
                                        （仪器尽可能答完整）
（6分）
氯碱工业中，阳极的电极反应式为                        ，阴极产物为          ；若用石墨电极电解CuSO4溶液，阴阳两极均产生2．24 L气体（标准状况），则析出Cu     g。
某合成氨工厂测得进入合成塔中N2和H2混合气体的平均相对分子质量为12.4，从合成塔中出来的混合气体的平均相对分子质量为15.5。求该合成氨厂N2的转化率为（   ）
A．25%B．33%C．50%D．66.6%
关于化工生产的下列叙述中，不正确的是（   ）
A．工业生产硫酸时，使用热交换器可以充分利用反应热
B．工业上合成氨没有采用更大的压强是从设备和动力要求方面考虑的
C．电镀精炼铜时，纯铜与直流电源的负极相连
D．工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的

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