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    13．某化工厂制取纯碱的流程如图所示：

    （1）流程中先通NH3后通CO2的原因是氨气在水中溶解度大，先通氨气，可以吸收更多的二氧化碳，提高生成HCO3-的浓度，有利于促进更多的NaHCO3析出；生成沉淀A的化学方程式为NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓．
    （2）流程中可循环利用的物质为CO2、NaCl．不用其他试剂，检查流程中副产品F是否纯净的操作是取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净．
    （3）合成氨工厂在900～1000℃时，使用天然气与水蒸气在催化剂（Al2O3+Ni）作用下获得合成氨的原料气之一氢气，该反应的化学方程式为CH4+H2O$\frac{\underline{\;\;\;\;\;Al_{2}O_{3}+Ni\;\;\;\;\;}}{900～1000℃}$CO2+4H2或CH4+H2O$\frac{\underline{\;\;\;\;\;Al_{2}O_{3}+Ni\;\;\;\;\;}}{900～1000℃}$CO+3H2．
    （4）合成氨工业实际选择的条件是B（填字母代号）．
        A.200℃，10MPa          B.400℃，20MPa          C.800℃，5MPa
    （5）在该流程中，每使用11.70t食盐最终得到10.07t纯碱，则NaCl的利用率为95%．

    分析 该流程为侯氏制碱法，以氯化钠，氨气，二氧化碳，水为原料，向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和，然后在加压下通入CO2（由CaCO3煅烧而得），因NaHCO3溶解度较小，结晶析出，发生的反应为：
    NH3+CO2+H2O═NH4HCO3，NaCl+NH4HCO3═NaHCO3↓+NH4Cl
    将析出的NaHCO3晶体煅烧，即得Na2CO3：2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O
    根据NH4Cl 在常温时的溶解度比NaCl大，而在低温下却比NaCl溶解度小的原理，在278K～283K（5℃～10℃）时，向母液中加入食盐细粉，而使NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥．
    （1）氨气在水溶液中溶解度很大，氯化钠溶液吸收氨气后能溶解更多的二氧化碳，根据反应原理写方程．
    （2）结合原理与图示，可循环的物质为CO2、NaCl；F为氯化铵，根据其受热易分解的性质验证．
    （3）根据氧化还原反应的规律，化合价有升价就有降价，推测产物得方程式．
    （4）根据影响化学反应速率的因素：温度、浓度、压强、催化剂、接触面积；影响化学平衡移动的因素：温度、浓度、压强等知识结合实际工业生产来回答．
    （5）根据反应方程式，由氯化钠与纯碱的相对质量计算氯化钠充分利用时生成的纯碱的质量，再根据实际生成纯碱计算氯化钠的利用率．

    解答 解：（1）NH3在NaCl溶液中溶解度很大，CO2在氨化的溶液中溶解度大，先通NH3后通CO2可形成高浓度的HCO3-．若先通CO2再通NH3，由于CO2在NaCl溶液中溶解度很小，尽管NH3在碳酸化的溶液中溶解度大，也不能形成高浓度的HCO3-，根据反应原理，NH3+CO2+H2O═NH4HCO3，NaCl+NH4HCO3═NaHCO3↓+NH4Cl，所以生成沉淀的方程为NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓．
    故答案为：氨气在水中溶解度大，先通氨气，可以吸收更多的二氧化碳，提高生成HCO3-的浓度，有利于促进更多的NaHCO3析出；NH3+CO2+H2O+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓．
    （2）反应需要二氧化碳和氯化钠，生成的碳酸氢钠受热分解得碳酸钠、二氧化碳（C），二氧化碳可循环使用，向母液B加入食盐细粉，而使NH4Cl 结晶析出，并得滤液氯化钠，可循环使用；F为NH4Cl，氯化铵受热易分解，若分解完全，即产品全为氯化铵．
    故答案为：CO2、NaCl；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净．
    （3）合成氨工厂在900～1000℃时，使用天然气与水蒸气在催化剂（Al2O3+Ni）作用下获得合成氨的原料气之一氢气，根据氧化还原反应规律，氢元素化合价降低，则碳元素化合价升高，可为CO2或者CO．
    故答案为：CH4+H2O$\frac{\underline{\;\;\;\;\;Al_{2}O_{3}+Ni\;\;\;\;\;}}{900～1000℃}$CO2+4H2或CH4+H2O$\frac{\underline{\;\;\;\;\;Al_{2}O_{3}+Ni\;\;\;\;\;}}{900～1000℃}$CO+3H2
    （4）工业上合成氨的生产中采用400～500℃的高温，原因之一是考虑催化剂的活性，其二是为了提高反应速率，缩短达到平衡的时间；采用30～50MPa的压强，是为了保证较高的反应速率和较高的产率以及设备的耐压程度来考虑的．在该条件下催化剂的活性最大，反应速率快，同时原料的转化率较高．
    故答案为：B    
    （5）根据化学方程式，氯化钠与纯碱满足2NaCl～Na2CO3
                                                                 2×58.5         106
                                                                11.7t→10.6t，即氯化钠充分利用时生成纯碱10.6t，而实际生成纯碱10.07t，氯化钠的利用率为：$\frac{10.07}{10.6}$×100%=95%．
    故答案为：95%．

    点评 本题是一道有关工业制纯碱知识的一道综合实验题目，考查学生分析和解决问题的能力，掌握侯氏制碱法的原理是解题的关键，题目难度中等

    练习册系列答案
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    11．摩尔是（　　）
    A．国际单位制的一个基本物理量B．表示物质质量的单位
    C．物质的量的单位D．表示物质数量的单位

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．工业上，向500-600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁（氯化铁遇水能反应）；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁．现用如图所示的装置模拟上述过程进行试验．

    回答下列问题：
    （1）检验该装置气密性的方法关闭分液漏斗的活塞，D中导管插入水中，用酒精灯微热烧瓶，D中导管口有气泡冒出，停止加热后，导管内有一段上升的水柱，证明装置气密性良好
    （2）制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl2+2H2O+Cl2↑该反应的氧化剂为MnO2，氧化产物为Cl2．生成标况下11.2L Cl2时，转移的电子数为6.02×1023．
    （3）制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取HCl．
    （4）该装置制取氯化铁时，存在两点明显缺陷，分别是A与B之间缺少一个除去氯化氢的装置；C和D之间缺少一个干燥装置．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    1．俗话说，“陈酒老醋特别香”，其原因是酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯，在实验室里我们也可以用如图所示的装置来模拟该过程．请回答下列问题：
    （1）在大试管中需加入①浓硫酸2mL②冰醋酸2mL③乙醇3mL，加入试剂顺序的正确的操作是B．
    A．①②③B．③①②C．②①③D．③②①
    （2）浓硫酸的作用是AB．
    A．催化剂      B．吸水剂       C．脱水剂
    （3）乙中饱和碳酸钠溶液的主要作用是中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分层析出．
    （4）装置中通蒸气的导管只能插到饱和碳酸钠溶液的液面处，不能插入溶液中，目的防倒吸，长导管的作用是导气、冷凝．
    （5）若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是分液．
    （6）乙酸乙酯在乙（填“甲”或“乙”）聚集，且密度比水小（填“大”或“小”）．
    （7）写出该实验中发生反应的化学方程式：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O、CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．如图为实验室制取乙酸乙酯的装置．
    请回答：
    （1）写出实验室制取乙酸乙酯反应的化学方程式CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
    （2）检验该装置气密性的方法是连接好装置，将导管末端插入水中，用手捂住试管a，若导管口出现气泡，片刻后松开手，导管末端形成一段稳定水柱，则气密性良好
    （3）浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂
    （4）下列有关该实验的说法中，正确的是AB
    A．向a试管中加入沸石，其作用是防止加热时液体暴沸
    B．饱和碳酸钠溶液可以除去产物中混有的乙酸
    C．乙酸乙酯是一种无色透明、密度比水大的油状液体
    D．若原料为CH3COOH和CH3CH218OH，则乙酸乙酯中不含18O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    18．如图所示是实验室用浓硫酸、溴化钠（先生成HBr）与乙醇反应来制备溴乙烷（C2H5Br）的装置，反应需要加热，图中省去了夹持与加热装置，有关物质的性质如下表．
    乙醇溴乙烷溴
    通常情况下状态无色液体无色液体深红棕色液体
    密度/g•cm-30.791.443.1
    沸点/℃78.538.459
    （1）分别写出A、B两种仪器的名称三颈瓶、滴液漏斗．
    （2）冷却剂应从h（填“h”或“i”）口进入冷凝管C中，制备操作中，加入的浓硫酸必须进行适当稀释，其目的（或原因）是b（填字母）．
    a．水是反应的催化剂　　b．减少Br2的生成 　　c．减少HBr的挥发
    （3）加热的目的是加快反应速率且使溴乙烷汽化，使用D进行冷却的原因是使溴乙烷液化便于收集．
    （4）A中液面上有深红棕色气体出现，写出生成它的化学方程式2HBr+H2SO4（浓）$\stackrel{△}{→}$Br2↑+2H2O+SO2↑，写出A中生成溴乙烷的化学方程式HBr+CH3CH2OH$\stackrel{△}{→}$CH3CH2Br+H2O．
    （5）将E中产品转入到分液漏斗中，再向漏斗中加入适量Na2SO3溶液，振荡静置后分液．加入Na2SO3溶液的目的是除去单质溴等杂质，分液时目标产物离开漏斗的方式是从下面的导管排出来．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．硼氢化钠（NaBH4）在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠（NaBO2）为主要原料制备NaBH4，其流程如下．已知：NaBH4常温下能与水反应，可溶于异丙酸（沸点：13℃）．

    （1）硼氢化钠（NaBH4）的电子式为；其中B元素的化合价为+3
    （2）在第①步反应加料之前，需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气，该操作的目的是：排尽装置内空气及水汽
    （3）请配平第①步反应的化学方程式：1NaBO2+2SiO2+4Na+2H2-1NaBH4+2Na2SiO3
    （4）第②步操作需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗；第③步分离（NaBH4）并回收溶剂，采用的方法是蒸馏．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．高纯碳酸锰在电子工业中有重要的应用，湿法浸出软锰矿（主要成分为MnO2，含少量Fe、Al、Mg等杂质元素）制备高纯碳酸锰的实验过程如下：

    （1）浸出：浸出时温度控制在90℃～95℃之间，并且要连续搅拌3小时的目的是提高软锰矿中锰的浸出率，植物粉的作用是作还原剂．
    （2）除杂：①向浸出液中加入一定量的碳酸锰矿，调节浸出液的pH为3.5～5.5；
    ②再加入一定量的软锰矿和双氧水，过滤；
    ③…
    操作①中使用碳酸锰调pH的优势是增加MnCO3的产量（或不引入新的杂质等）；操作②中加入双氧水不仅能将Fe2+氧化为Fe3+，而且能提高软锰矿的浸出率．写出双氧水提高软锰矿浸出率的离子方程式MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑．
    （3）制备：在30℃～35℃下，将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中，控制反应液的最终pH在6.5～7.0，得到MnCO3沉淀．温度控制35℃以下的原因是减少碳酸氢铵的分解，提高原料利用率；该反应的化学方程式为MnSO4+2NH4HCO3 $\frac{\underline{\;30-35℃\;}}{\;}$MnCO3+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O；生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是取最后一次的洗涤滤液1～2mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净．
    （4）计算：室温下，Ksp（MnCO3）=1.8×10-11，Ksp（MgCO3）=2.6×10-5，已知离子浓度小于1，.0×10-5mol•L-1时，表示该离子沉淀完全．若净化液中的c（Mg2+）=10-2mol/L，试计算说明Mg2+的存在是否会影响MnCO3的纯度．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．下列叙述正确的是（　　）
    A．在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应
    B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1：2
    C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有0.1 mol电子转移，则生成0.1 mol NaOH
    D．镀层破损后，镀锌铁板比镀锡铁板更易腐蚀

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