题目内容
Ⅰ．现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：
已知NaHCO3在低温下溶解度较小。
反应Ⅰ：NaCl+CO2+NH3+H2O
NaHCO3↓+NH4Cl，处理母液的两种方法：
（1）向母液中加入石灰乳，可将其中________循环利用。
（2）向母液中通入NH3，加入细小的食盐颗粒并降温，可得到NH4Cl晶体。试写出通入NH3后，溶解度较小的酸式碳酸盐转变为溶解度较大的碳酸盐的离子方程式 ___________。
Ⅱ．某化学小组模拟“侯氏制碱法”，以NaCl、NH3、CO2和水等为原料以及下图所示装置制取NaHCO3，然后再将NaHCO3制成Na2CO3。
（1）装置丙中冷水的作用是 ；
（2）由装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时，需要进行的实验操作有_______、洗涤、灼烧。NaHCO3转化为Na2CO3的化学方程式为 ；
（3）若在（2）中灼烧的时间较短，NaHCO3将分解不完全，该小组对一份加热了t1 min的NaHCO3 样品的组成进行了以下探究。
取加热了t1 min的NaHCO3样品29．6 g完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌。随着盐酸的加入，溶液中有关离子的物质的量的变化如图所示。
则曲线a对应的溶液中的离子是___________（填离子符号下同）；曲线c对应的溶液中的离子是___________；该样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是 ； 21
（4）若取21．0 g NaHCO3固体，加热了t2 rnin后，剩余固体的质量为l4．8 g。如果把此剩余固体全部加入到200 mL 2 mol?L—1的盐酸中，则充分反应后溶液中H+ 的物质的量浓度为____________（设溶液体积变化忽略不计）
Ⅰ（1）NH3
（2）HCO3–+NH3=NH4++CO32–
Ⅱ．（1）冷却，使碳酸氢钠晶体析出
（2）过滤 2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
（3）Na+ HCO3- 1:2
（4）0．75 mol/L
解析试题分析：Ⅰ（1）向分离出NaHCO3晶体后的母液NH4Cl中加入过量石灰乳，发生的反应有Ca（OH）2+2NH4Cl=2NH3↑+2H2O+CaCl2，最终产物为氯化钙、氨气，其中氨气可再利用，故答案为：NH3；
（2）通入NH3后，溶解度较小的酸式碳酸盐转变为溶解度较大的碳酸盐的离子方程式HCO3–+NH3=NH4++CO32–。
Ⅱ．（1）装置丙中冷水的作用是降温，使碳酸氢钠晶体析出。
（2）由装置丙中产生的NaHCO3发生的反应为，NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；制取Na2CO3时需要过滤得到晶体，洗涤后加热灼烧得到碳酸钠；2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
（3）溶液中有关离子的物质的量的变化为：钠离子始终不变，碳酸根离子减小，碳酸氢根离子浓度增大，当碳酸根离子全部转化为碳酸氢根离子，再滴入盐酸和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳，碳酸氢根离子减小，所以c曲线表示的是碳酸氢根离子浓度变化；碳酸根离子浓度0．2mol/L；碳酸氢根离子浓度为0．1mol/L；样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是1：2； 故答案为：Na+ ，HCO3-； 1：2；
（4）若取21g NaHCO3固体物质的量=21g/84g/mol=0．25mol，
加热了t1min后，剩余固体的质量为14．8g．依据化学方程式存在的质量变化计算：
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O △m
2 1 62
0．2mol 0．1mol 21g-14．8g
反应后NaHCO3物质的量=0．25mol-0．2mol=0．05mol；NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；消耗氯化氢物质的量0．05mol；
Na2CO3物质的量=0．1mol，Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，消耗氯化氢物质的量0．2mol；
剩余氯化氢物质的量=0．200L×2mol/L-0．05mol-0．2mol=0．15mol，剩余溶液中c（H+）=
0．15mol/0．2L=0．75mol/L故答案为：0．75mol/L
考点：工业制纯碱的原理分析，生产过程中的物质变化，混合物成分的分析判断和图象定量分析计算应用。
阅读快车系列答案某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行探究。
(1)下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：
| 实验步骤 | 实验现象 |
| 将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中 | 产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液逐渐变为无色 |
| 反应结束后分离出溶液备用 | |
| 红色固体用蒸馏水洗涤后，置于潮湿空气中 | 一段时间后固体由红色变为绿色[设其主要成分为Cu2(OH)2CO3] |
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)
置换反应______________________________________________________；
化合反应______________________________________________________。
(2)用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极产生气泡。持续电解，在阴极附近的溶液中还可以观察到的现象是________________________。
解释此现象的离子方程式是______________________________________。
(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。
①用铝与软锰矿炼锰的原理是(用化学方程式来表示)________________________。
②MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量MnO2加入酸化的H2O2溶液中，MnO2溶解产生Mn2＋，该反应的离子方程式是_____________________________________。
暗紫色化合物A具有绿色、高电压和高能量的特点，近年来引起了电化学界的高度重视。在常温和干燥的条件下，化合物A可以稳定的存在，但它在水溶液中不稳定，一段时间后转化为红褐色沉淀，同时产生一种气体单质。某兴趣小组的同学对化合物A进行组成分析，确定A中仅含有O、K、Fe三种元素。取3.96g化合物A的粉末溶于水，滴加足量的稀硫酸，向反应后的溶液中加入含有0.08mol KOH的溶液，恰好完全反应。过滤，将洗涤后的沉淀充分灼烧，得到红棕色固体粉末1.60g；将所得滤液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的盐10.44g。
（1）化合物A的化学式为 ；化合物A与H2O反应的离子方程式为 。
（2）化合物A还可作为一种“绿色高效多功能”水处理剂。原因是 。
（3）化合物A的制备还可通过氧化法，试写出在KOH存在条件下用次氯酸钾氧化氢氧化铁制备A的化学方程式 。
（4）目前，人们针对化合物A的稳定性进行了大量的探索，并取得了一定的进展。下列物质中有可能提高化合物A水溶液稳定性的是
| A．亚硫酸钠 | B．KOH | C．醋酸 | D．Fe(NO3)3 |
过氧化钠保存不当容易变质，生成Na2CO3。
（1）某过氧化钠样品已经部分变质，请你选择一种溶液 ，证明过氧化钠已经变质。
（2）某课外活动小组为了粗略测定过氧化钠的质量分数，他们称取ag样品，并设计用下图装置来测定过氧化钠的质量分数。
| A． | B． | C． | D．（E）（F） |
①写出装置B中发生反应的离子方程式：
②NaOH的作用是
③他们在读出量筒内水的体积数后，折算成标准状况下氧气的体积为VmL，则样品中过氧化钠的质量分数为
2Cu + SO2
某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质，发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是，他们先对固体A、B进行鉴别，再通过实验进行性质探究。
（1）分别加热固体A、B，发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为 。
（2）称取两种固体各2 g，分别加入两个小烧杯中，再各加10 mL 蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，恢复至室温，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，由此得出结论 。
②同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中，盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是
（填字母序号）。
a．溶液温度下降 b．溶液温度升高
c．滴入酚酞后呈无色 d．滴入酚酞后呈红色
（3）如图所示，在气密性良好的装置I和II中分别放入药品，将气球内的固体同时倒入试管中。
①两试管中均产生气体， （填“I”或“II”）的反应程度更为剧烈。
②反应结束后，气球均有膨胀，恢复至室温，下列说法正确的是 。
a．装置I的气球体积较大 b．装置II的气球体积较大
c．生成气体的体积根据盐酸计算 d．生成气体的体积根据固体计算
（4）同学们将两种固体分别配制成0．5 mol·L-1的溶液，设计如下方案并对反应现象做出预测：
| 实验方案 | 预测现象 | 预测依据 |
| 操作1：向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0．5 mol·L-1CaCl2溶液 | 有白色沉淀 | Na2CO3溶液中的CO32-浓度较大，能与CaCl2发生反应Ca2+ + CO32- = CaCO3↓。 |
| 操作2：向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0．5 mol·L-1CaCl2溶液 | 无白色沉淀 | NaHCO3溶液中的CO32-浓度很小，不能与CaCl2反应。 |
实施实验后，发现操作2的现象与预测有差异：产生白色沉淀和气体。则该条件下，NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为 。
重晶石矿（主要成分为硫酸钡）因为含有Fe2O3、MnO及炭质等杂质而常呈深褐色。工业上将重晶石矿粉碎后与硫酸、铝粉在反应槽中混合加热（即“漂白”），再经水洗等一系列工序制得白色的重晶石填料，广泛用作纸张、油漆等的填充剂。已知MnO是碱性氧化物，Al粉可以将深色的Fe3+转化为浅色的Fe2+。
重晶石填料的生产工艺流程为：
（1）在该流程中，为加快“漂白”速度，采取的措施有 、
。
（2）硫酸起到了“漂白”的作用。请写出硫酸直接起到该作用时的化学方程式：
、 。
（3）二次漂白水洗过滤后，检验滤渣不含Fe2+离子的方法是
、 。
（4）二次漂白前，煅烧的主要目的是 。将煅烧后的固体磨成细粉，使用的是加有刚玉球的振动磨。这说明刚玉具有很高的 。
（5）工业生产中为了充分利用资源，将滤液经过处理得到化工原料Fe2O3。操作过程是：
①滤液中通入过量Cl2，其目的是 。
②再加入适量NaOH来调节溶液的pH ，其目的是 ，调节溶液的pH范围为 。
有关离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下：
| 离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
| Fe2+ | 7.6 | 9.7 |
| Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
| Al3+ | 3.8 | 4.7 |
| Mn2+ | 8.3 | 9.8 |
（6）最后通过 、 得到氧化铁。