题目内容

19．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：

（1）沉淀池中发生的化学反应方程式是NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓．
（2）写出上述流程中X物质的化学式CO2．
（3）使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了循环Ⅰ（填上述流程中的编号）的循环．从沉淀池中取出沉淀的操作是过滤．
（4）向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有ac．（填字母编号）
（a） 增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出      
（b） 使NaHCO3更多地析出
（c） 使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度．

分析 （1）沉淀池中发生的化学反应为饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体；
（2）循环Ⅱ是利用碳酸氢钠分解生成的二氧化碳通入沉淀池循环使用；
（3）由流程关系分析，反应过程中氯化钠可以循环利用，提高原料利用率；沉淀的分离用过滤方法进行；
（4）根据氨气溶于水后生成氨水，氨水电离成铵根，增大铵根的浓度有利于氯化铵的析出来分析；同时通入氨气使溶液碱性增强，使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠，可以提高氯化铵的纯度．

解答 解：（1）沉淀池中发生的化学反应为饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体，反应方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，
故答案为：NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓；
（2）循环Ⅱ是利用碳酸氢钠分解生成的二氧化碳通入沉淀池循环使用，所以X物质的化学式CO2，故答案为：CO2；
（3）因为氯化钠最后剩余在母液中，所以循环Ⅰ是将未反应的氯化钠返回沉淀池中，从固液混合物中分离出固体的方法为过滤．
故答案为：循环Ⅰ；过滤；
（4）氨气溶于水后生成氨水，氨水电离成铵根，增大铵根的浓度有利于氯化铵的析出来，所以选项a正确；
通入氨气使溶液碱性增强，使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠，可以提高氯化铵的纯度所以选项c正确，选项b错误．
故答案为：ac．

点评 本题有一定的难度，必须对课本上的制碱法的反应原理和流程十分清楚，同时也考查了化学方程式的书写的技巧、实验过程分析与判断的能力．

练习册系列答案
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16．下列叙述正确的是（　　）
A．硫离子的结构示意图为
B．核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
C．氢弹中用到的2H、3H互为同位素
D．同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
17．在恒温恒压下，向密闭容器中充入4mol SO2和2mol O2混合气体，2min后，反应达到平衡，生成SO3气体0.5mol，同时放出热量Q kJ．回答下列问题
（1）该写出反应的热化学方程式为2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-4QkJ•mol-1．
（2）在该条件下，反应前后容器的体积之比为6：5.75．
（3）①若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应，平衡后n（SO3）小于0.5mol（填“大于”、“小于”或“等于”）；
②若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应，达平衡时放出热量小于Q kJ（填“大于”、“小于”或“等于”）．
7．侯氏制碱又称氨碱法，其主要生产流程如图1：
（1）用化学方程式表示沉淀池中发生的反应NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，排出液的主要成分是CaCl2．氨碱法制得的纯碱样品中可能会含有杂质（如NaCl）．现用两个实验方案测定纯碱样品的纯度．
方案1气体法：称取样品m克装入Y型试管左侧（如图2）
（2）Y型试管另一端应装入试剂为稀硫酸，量气管中液体应为饱和NaHCO3．若最后读数时，发现水准管液面高于量气管（其他操作都正确），则计算所得纯碱样品的纯度值偏小 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
方案2滴定法如图3：
已知：25℃时0.1mol/L的NaHCO3溶液的pH约为8.3            
 0.1mol/L的Na2CO3溶液的pH约为11.6
（3）指示剂选用酚酞，则该纯碱样品的纯度为$\frac{0.053a}{m}$或$\frac{5.3a}{m}$%．（请用所给数据的字母符号表示）氨碱法中钠利用率不高，一些化工专家开始研究有机胺制碱法，其工艺流程如图4：
已知：NR3+HCl→NR3•HCl，且NR3•HCl易溶于有机溶剂
NR3•HCl+NH3→NR3+NH4Cl
（4）有机胺制碱法反应生成小苏打的化学方程式是NaCl+NR3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NR3•HCl，操作①是（萃取）分液．
（5）副产品的成分是NH4Cl，本工艺流程中可循环利用的物质是有机溶剂、NR3、CO2．
14．下列说法正确的是（　　）
①用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小；②对于Al（OH）3（s）?Al（OH）3（aq）?Al3++3OH-，前者为溶解平衡，后者为电离平衡；③物质的溶解度随温度的升高而增加，物质的溶解都是吸热的；④除去溶液中的Mg2+，用OH-沉淀Mg2+比用CO32-效果好，说明Mg（OH）2的溶解度比MgCO3小；⑤沉淀反应中常加过量的沉淀剂，其目的是使沉淀完全．
A．①②④⑤B．②C．①③④⑤D．①②⑤
4．25℃时，已知反应：CO2（g）+H2（g）?CO （g）+H2O （g）△H=+41kJ/mol．回答下列问题：
（1）该反应属于吸热反应（“放热”或“吸热”），判断依据是△H＞0
（2）能判断该反应是否已达平衡状态的依据是ad（填序号）．
a．混合气体中n（CO）不变        b．v消耗（CO2）=v生成（CO）
c．混合气的总物质的量不变      d．容器中颜色不变         e．c（CO）=c（H2O）
（3）一定条件下的密闭容器中，反应达到平衡，要提高CO2的转化率，可以采取的措施是bd（填序号）．
a．向体系中通入CO2           b．升高温度
c．向体系中通入惰性气体         d．向体系中通入H2     e．加入催化剂
（4）25℃时，已知：2C（石墨）+O2 （g）=2CO（g）△H1=-222kJ/mol
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=H2O （g）△H2=-242kJ/mol
结合题中信息，写出石墨与氧气反应生成1mol CO2的热化学方程式C（石墨）+O2（g）=CO2（g）△H=-394 kJ/mol．
11．已知下列热化学方程式：
①CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g）△H=+177.7kJ/mol
②C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=-131.3kJ/mol
③$\frac{1}{2}$H2SO4（aq）+$\frac{1}{2}$Ba（OH）2（aq）═$\frac{1}{2}$BaSO4（s）+H2O（l）△H=-114.6kJ/mol
④C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJ/mol
⑤2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H=-564kJ/mol
⑥HNO3（aq）+NaOH（aq）═NaNO3（aq）+H2O（l）△H=-57.3kJ/mol
⑦CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H=-517.6kJ/mol
（1）上述热化学方程式中，不正确的是（填序号）②，不正确的理由是该反应为吸热反应，△H应该大于0．
（2）根据上述信息，写出C与O2反应生成CO的热化学方程式C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO（g）△H=-111.5KJ/mol．
（3）上述反应中，表示燃烧热的热化学方程式有（填序号，下同）④；表示中和热的热化学方程式有⑥．
8．碳及其化合物在科技、社会生产、生活中有着广泛的应用．请按要求回答下列问题：
（1）已知：
2CH4（g）+3O2（g）═2CO（g）+4H2O（l）△H1=-1214.6kJ/mol
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H2=-566kJ/mol
请写出CH4燃烧热的热化学方程式：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-890.3kJ/mol．
（2）在不同温度下反应CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）的平衡常数K如表：
温度/℃60075090011001250
平衡常数K2.51.610.90.6
①该反应的△H＜0．（填“＞”、“=”或“＜”）．
②900℃时发生上述反应，CO2的转化率随时间变化如图所示，若到达平衡后加压，则H2的转化率将（填“增大”、“减小”或“不变”，下同）不变，正反应速率将增大．其他条件相同时，请在图中画出750℃时CO2的转化率随时间变化的示意图．
③在900℃时发生上述反应，以下表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正方向移动的组是（填编号）AD，平衡后与C中各物质的百分含量相等的组有BD（填编号）
ABCDE
n（CO2）31011
n（H2）21012
n（CO）1230.53
n（H2O）5230.51
（3）以二甲醚（CH3OCH3）、空气、KOH溶液为原料可设计为燃料电池
①放电时，负极电极反应式：CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O．
②假设该燃料电池中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液，放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为6.72L，放电过程中没有气体逸出，则放电完毕后，所得溶液中各离子浓度由大到小的关系为c（K+）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（HCO3-）＞c（H+）．
9．同温同压下，相同体积的CO2和NO两种气体，两者的物质的量的比为1：1，密度之比为22：15，质子数之比为22：15．

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