纯碱在日常生活和工业生产中用途广泛，需求量很大，因此纯碱的制备一直是科学家工作的一个重要方面。19世纪欧洲有个吕布兰制碱法，其主要反应原理是：

Na₂SO₄+2C Na₂S+2CO₂↑

Na₂S+CaCO₃====CaS+Na₂CO₃

这种方法的最大缺点是：①此反应是高温固体反应，不能连续生产；②浪费原料，CO₂不能回收利用；③污染环境，CaS没有任何用处，只能抛至野外。由于这些缺点的存在和后来化学工业的发展，吕布兰法被索尔维法代替。索尔维法的生产流程如下：

索尔维法能实现连续生产，但其食盐利用率只有75%，且所得副产品CaCl₂没有用处，污染环境。

我国化学家侯德榜经过一年的努力，做了500多次循环实验，终于设计出新的制碱工艺，于1943年11月在完成实验室规模的流程实验基础上，在工厂顺利试产，食盐的利用率达96%以上，得到了纯碱和氯化铵两种重要产品。氯化铵主要用作氮肥。侯德榜制碱法原理是：

①在30～50 ℃的饱和食盐水中，先通入氨至饱和，再通入二氧化碳得到碳酸氢钠沉淀；

②过滤，将滤渣加热而得到产品；

③滤液中加入细食盐末，在10～15 ℃，使NH₄Cl沉淀，滤液为饱和食盐水。

据此回答下列问题：

（1）标出反应Na₂SO₄+2CNa₂S+2CO₂↑的电子转移方向和数目。

（2）写出索尔维制碱法的各步反应的化学反应方程式：

①_________________________

②_________________________

③_________________________

④_________________________

（3）写出侯德榜制碱法第①步反应的化学方程式_________________________

（4）在索尔维制碱法中____________物质可循环利用。

（5）在侯德榜制碱法中____________物质可循环利用。

（14分）硫酸盐主要来自地层矿物质，多以硫酸钙、硫酸镁的形态存在。

（1）已知：①Na₂SO₄(s)=Na₂S(s)+2O₂(g)        ΔH₁=+1011.0 kJ·mol^-1

②C(s)+O₂(g)=CO₂(g)              ΔH₂=－393.5 kJ·mol^-1

③2C(s)+O₂(g)=2CO(g)             ΔH₃=－221.0 kJ·mol^-1

则反应④Na₂SO₄(s)+4C(s)=Na₂S(s)+4CO(g)  ΔH₄=________kJ·mol^-1；工业上制备Na₂S时往往还要加入过量的炭，同时还要通入空气，目的有两个，其一是使硫酸钠得到充分还原（或提高Na₂S产量），其二是_____________________________________________。

（2）智能材料是当今材料研究的重要方向之一，纳米Fe₃O₄由于具有高的比表面、高的比饱和磁化强度和顺磁为零的超顺磁性而被广泛地用作磁流体的磁性粒子。水热法制备Fe₃O₄纳米颗粒的反应是：

3Fe²⁺ + 2S₂O₃^2- + O₂ + xOH^-=Fe₃O₄+S₄O₆^2-+2H₂O

请回答下列问题：

①水热法所制得的水基磁流体超过30天都未出现分层和混浊现象，因为该分散系是________。

②上述反应方程式x=___________________。

③该反应中1molFe²⁺被氧化时，被Fe²⁺还原的O₂的物质的量为_____。

（3）高温时，用CO还原MgSO₄可制备高纯MgO。

①750℃时，测得气体中含等物质的量SO₂和SO₃，此时反应的化学方程式是____________。

②由MgO可制成“镁—次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如上图，该电池反应的化学方程式为_____________________________________________________。