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    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）通过三种方法的比较，布兰制碱法工艺的缺点有                                           (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                                                     (写两点)。
    （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：                          。

    （1）生产时需要高温；硫酸对设备腐蚀严重；CaS废弃物长期堆积臭气四溢；成本较高。(4分，答出以上任意两点各2分，其他合理答案均给分)
    （2）CO2(1分)    2NH4Cl+CaO 2NH3↑+CaCl2+H2O(2分)
    （3）NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(2分)
    （4）CO2在水中的溶解度较小，吸收率低；后通入CO2保证全部生成NaHCO3(4分，答出以上任意两点各2分，其他合理答案均给分)
    （5）(2分)

    解析试题分析：（1）布兰制碱法工艺的缺点有焦炭还原硫酸钠时需要高温；硫酸对设备腐蚀严重；CaS废弃物长期堆积臭气四溢；成本较高等；
    （2）从化学方程式中得出氨碱法工艺的中循环利用的物质是CO2；氯化铵与生石灰反应生成氨气、氯化钙、水，化学方程式为2NH4Cl+CaO 2NH3↑+CaCl2+H2O；
    （3）候氏制碱法的原理是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，所以化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl ；
    （4）因为二氧化碳在水中的溶解度较小，不易生成碳酸氢钠，所以先通入氨气，使溶液呈碱性，再通入二氧化碳可增大二氧化碳的吸收量从而生产碳酸氢钠；
    （5）碳酸氢钠受热易分解，生成碳酸钠、水和二氧化碳，最终该固体为碳酸钠，所以质量减轻（m1-m2）g，每消耗168g碳酸氢钠，固体质量减轻62g，所以固体中碳酸氢钠的质量是168（m1-m2）/62g,所以样品中碳酸氢钠的质量分数是168（m1-m2）/62/m=。
    考点：考查工业制纯碱的方法，化学方程式的书写，质量分数的计算，对工艺的分析

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    将分别含有甲、乙两种常见金属元素的两种正盐A和B的混合物溶于水，通入氯气，然后向反应后的溶液中加入四氯化碳并振荡、静置，溶液分层，下层液体呈橙红色。若在该混合物的溶液中滴加一定浓度的氨水至过量，可得到白色沉淀C。向沉淀C加入过量NaOH溶液，沉淀部分溶解，剩余白色沉淀D。将D溶于盐酸，可得到A溶液；将D灼烧可得到优质的耐高温材料。
    （1）试写出A和B的化学式：A        ，B         。
    （2）元素乙的单质可与某黑色固体反应置换出熔融态的铁，写出该反应的化学方程式：                                   。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    （14分）实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下：

    （1）制备MgAl2O4过程中，高温焙烧时发生反应的化学方程式                        。
    （2）如图所示，过滤操作中的一处错误是            。判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是                    。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是             。

    （3）在25℃下，向浓度均为0.01 mol·L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴 加入氨水，先生成           沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式                         （已知25℃时Ksp［Mg（OH）2］＝1.8×10-11，Ksp［Al（OH）3］＝3×10-34。）
    （4）无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。

    装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是                          ；F中试剂的作用是                        ；用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为             。
    （5）将Mg、Cu组成的1.96g混合物投入过量稀硝酸中，充分反应后，固体完全溶解时收集到还原产物NO气体0.896L（标准状况），向反应后的溶液中加入2 mol/L的NaOH溶液80 mL时金属离子恰好完全沉淀。则形成沉淀的质量为         g。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    10℃时加热NaHCO3饱和溶液，测得该溶液的pH发生如下变化：

    温度（℃）
    		10
    		20
    		30
    		加热煮沸后冷却到50℃
    pH
    		8．3
    		8．4
    		8．5
    		8．8
     
    甲同学认为，该溶液的pH值升高的原因是HCO3－的水解程度增大，故碱性增强，该反应的离子方程式为                             。
    乙同学认为，溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解，生成了Na2CO3，并推断Na2CO3的水解程度     （填“大于”或“小于”）NaHCO3。
    丙同学认为甲、乙的判断都不充分。丙认为：___________________________
    （1）只要在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X，若产生沉淀，则     （填“甲”或“乙”）判断正确。试剂X是       。
    A、Ba(OH)2溶液  B、BaCl2溶液  C、NaOH溶液  D、澄清石灰水
    （2）将加热后的溶液冷却到10℃，若溶液的pH等于8．3，则   （填“甲”或“乙”）判断正确。
    （3）常温下，在测得PH都等于9的NaOH溶液和Na2CO3溶液中，由水电离的OH—浓度分别为amol /L和bmol /L，则a与b的比值=                  。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等。实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红（Fe2O3），过程如下：

    （1）硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是       ，写出酸溶过程Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式                ；
    （2）生产过程中，为了确保铁红的纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是           （部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表）

    沉淀物
    		Fe(OH)3
    		Al(OH)3
    		Fe(OH)2
    		Mg(OH)2
    开始沉淀
    		2.7
    		3.8
    		7.5
    		9.4
    完全沉淀
    		3.2
    		5.2
    		9.7
    		12.4
     
    （3）滤渣A的主要成分为      ，滤液B可以回收的物质有____________；
    （4）简述洗涤过程的实验操作                                    ；
    （5）已知硫酸渣质量为w kg，假设铁红制备过程中，铁元素损耗25%，最终得到铁红的质量为m kg，则原来硫酸渣中铁元素质量分数为        （用最简分数表达式表示）。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O)，过程如下：

    (1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是________。
    A．品红溶液　　　  B．紫色石蕊溶液
    C．酸性KMnO4溶液　　　  D．溴水
    (2)过程①中，FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式为______________________________
    (3)过程③中，需加入的物质是________。
    (4)过程④中，蒸发结晶需要使用酒精灯、三脚架、泥三角，还需要的仪器有________________。
    (5)过程⑤调节pH可选用下列试剂中的________(填选项序号)。
    A．稀硫酸　　B．CaCO3　　C．NaOH溶液
    (6)过程⑥中，将溶液Z加热到70～80 ℃，目的是______________________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成。其中X含有四种元素，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。

    请回答：
    (1)W的电子式是                                               。
    (2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是                            。
    (3)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物，选用其中某些化合物，利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验，装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置Ⅴ中可收集到一种无色气体。

    ①装置Ⅰ中反应的化学方程式是                               ，
    装置Ⅱ中物质的化学式是                               。
    ②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置Ⅴ中气体，该化合物的化学式是             ，所需仪器装置是                     。
    (从上图选择必要装置，填写编号)
    (4)向Z溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质，同时有X生成，该反应的化学方程式是                               。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    亚铁盐在空气中易被氧化，但形成复盐可稳定存在。硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O]是一种重要化学试剂，实验室可用纯铁片来制取硫酸亚铁铵，流程如下：

    请回答下列问题：
    （1）操作Ⅰ的名称是          ，所用主要仪器和用品有（铁架台、铁圈除外）           。
    （2）若A物质为CuSO4，其加入的目的是                 ，则固体B的成分为         。
    （3）加少量硫酸可以调节pH为 1～2，其作用是                                       。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。请按要求回答问题：
    (1)“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物，请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式：___________________________。
    (2)写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式：_______________________
    (3)CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同？_______________________。
    (4)绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。根据“联合制碱法”总反应列出计算原子利用率的表达式：原子利用率(%)＝_________________。

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