[化学——选修2:化学与技术](14分)

纯碱(化学式为Na2CO3)是一种重要的化工原料。现代化工生产有三种工艺:

(一)布兰制碱法。以食盐为原料制碱,该法分三步:

①用氯化钠与硫酸反应制硫酸钠:2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl;

②用焦炭还原硫酸钠得硫化钠:Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑

③用硫化钠与石灰石反应制碳酸钠:Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS

(二)氨碱法即索尔维制碱法。以食盐、氨、二氧化碳为原料,其反应也分三步进行:

①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3

②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl

③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O

(三)候氏制碱法。低温下先向饱和食盐水中通入氨气,再通入二氧化碳可析出碳酸氢钠,再加入细盐末,因同离子效应,低温氯化铵溶解度突然降低,而食盐的溶解度变化不大,所以氯化铵析出而食盐不析出;再用氨饱和后通二氧化碳,结果往返析出NaHCO3和NH4Cl。该法生产的纯碱质量优良,纯白如雪。

(1)相比另外两种方法,布兰制碱法工艺的缺点除了成本较高,生成CO和CaS等污染物外还有__________________________和_____________________________(写两点)。

(2)氨碱法工艺的中循环利用的物质是_________(填化学式);产品的副产物NH4Cl既可以做氮肥又可以重新生成氨气。写出NH4Cl与生石灰反应的化学方程式          

(3)候氏制碱法反应的方程式为____________________________________________。

(4)为什么候氏制碱法工艺中先向饱和食盐水中通入氨气,再通入二氧化碳。理由是__________________________________________________(写一点)。

(5)候氏制碱法产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,用m1表示加热前纯碱样品的质量,m2表示加热后固体的质量。则纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为:___________________________。


铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与硫酸反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。

Ⅰ. 铁矿石中含氧量的测定,以下实验过程不完整,请补充完整。

(1) 按上图组装仪器,并检查装置的气密性;

(2) 将8.0 g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);

(3) 从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,____________________________,再点燃A处酒精灯;

(4) 充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至硬质玻璃管完全冷却;

(5) 测得反应后装置B增重2.25 g,则铁矿石中氧的百分含量为________。

Ⅱ. 铁矿石中含铁量的测定,流程如下。

(1) 步骤④中煮沸的作用是___________________________________________。

(2) 步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、________。

(3) 下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是________。

a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂

b.锥形瓶不需要用待测液润洗

c.  滴定前没有气泡,滴定结束后,滴定管尖嘴部分有气泡,则测定结果偏大

d.  滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化

e.  滴定结束后,30 s内溶液不恢复原来的颜色,再读数

(4) 滴定过程中消耗了0.500 0 mol·L-1 KI溶液20.00 mL。

Ⅲ. 由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中如只有一种铁的氧化物,则其化学式为_____     ___。

 0  140784  140792  140798  140802  140808  140810  140814  140820  140822  140828  140834  140838  140840  140844  140850  140852  140858  140862  140864  140868  140870  140874  140876  140878  140879  140880  140882  140883  140884  140886  140888  140892  140894  140898  140900  140904  140910  140912  140918  140922  140924  140928  140934  140940  140942  140948  140952  140954  140960  140964  140970  140978  203614 

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