Question

【題目】化學競賽周之前小胖想對所學知識進行總結，請你和他一起完成如下總結：

A．工業煉鐵

(1)工業煉鐵是利用一氧化碳將鐵礦石中的鐵還原出來，如下圖是實驗室模擬煉鐵原理。實驗過程中可以觀察到的現象是：__________，硬質玻璃管中發生的化學反應方程式是_________________。小胖說應該在酒精燈上加一個燈罩，酒精燈罩的作用是_______________。

(2)實驗過程中應該先______________(填“點燃酒精燈”或“通入CO”)，其目的是 ______________。實驗結束后，小胖說應該先關閉硬質玻璃管和澄清石灰水之間的止水夾，否則石灰水倒吸使試管炸裂，小華覺得他分析的不正確，其理由是______________________________。

(3)從環保的角度來分析，該裝置存在的不足是____________，應做出的改進是______________。

(4)實驗完成后，發現過量的澄清石灰水增重4.4g，則通入裝置的CO氣體質量肯定大于_______g，其理由是________________________________________________________ 。

B．侯氏制堿法

我國化學家侯德榜發明了聯合制堿法，其生產純堿的產品和副產品氯化銨的工藝流程如圖所示：

(1)請寫出食鹽水、氨氣、二氧化碳反應的化學方程式______________。 分析下表，反應后能得到碳酸氫鈉的晶體的原因是________________________________________。

物質	氯化鈉	氯化銨	碳酸氫鈉	碳酸氫銨
溶解度(20℃)	36g	37.2g	8.5g	29.8g

(2)寫出反應I的化學方程式 ___________________________；該反應的基本類型為 __________。

(3)操作a的過程是蒸發濃縮、___________ 、過濾、干燥。

(4)老師告訴小胖在通二氧化碳的時候最好采用加壓的方法，小胖百思不得其解，你覺得這樣做的 目的是：___________________。

(5)上述工藝流程中可循環利用的物質是______________ 。得到的氯化銨可以用作_____________。

Answer 1

【答案】 紅色粉末逐漸變黑，澄清石灰水變渾濁 3CO+Fe2O3 2Fe +3CO2 集中火焰，提高溫度 通入CO 排盡空氣，防止加熱時發生爆炸 實驗結束會一直通一氧化碳至裝置冷卻，石灰水不會倒吸 未處理尾氣，污染空氣 在石灰水后用酒精燈點燃尾氣或用氣球收集尾氣 2.8 部分一氧化碳沒有參加反應 NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl 20℃時碳酸氫鈉的溶解度最小，先飽和析出固體 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑ 分解反應 冷卻結晶 壓強增大，二氧化碳氣體溶解度增大 CO2和H2O 氮肥

【解析】A．工業煉鐵

(1)工業煉鐵是利用一氧化碳和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，實驗過程中可以觀察到的現象是：紅色粉末逐漸變黑，澄清石灰水變渾濁，化學反應方程式是3CO+Fe2O3 2Fe +3CO2 。酒精燈罩的作用是集中火焰，提高溫度，以達到高溫條件。(2)點燃或加熱可燃性氣體和空氣的混合物可能發生爆炸。實驗過程中應該先通入CO，其目的是排盡空氣，防止加熱時發生爆炸。實驗結束后，會一直通一氧化碳至裝置冷卻，玻璃管內壓強不會變小，石灰水不會倒吸。(3)從環保的角度來分析，一氧化碳是空氣污染物，實驗產生的尾氣中有未反應的一氧化碳，而該裝置存未處理尾氣，會污染空氣，應做出的改進是在石灰水后用酒精燈點燃尾氣或用氣球收集尾氣。(4) 由Fe2O3+3CO 高溫2Fe+3CO2可知一氧化碳和二氧化碳的質量比為：28:44，,實驗完成后，發現過量的澄清石灰水增重4.4g，說明石灰水吸收二氧化碳4.4g,則通入裝置的CO氣體質量肯定大于2.8g，其理由是因為實驗開始要通入一氧化碳排裝置內的空氣，實驗結束后要繼續通入一氧化碳防止鐵被氧化，同時還有反應中剩余的一氧化碳。B．(1)請寫出食鹽水、氨氣、二氧化碳反應的化學方程式為：NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl；(2)反應I為碳酸氫鈉受熱分解生成二氧化碳、了、碳酸鈉、和水，化學方程式 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑；該反應的基本類型為 由一種物質生成兩種或兩種以上物質的分解反應。(3)操作a的過程是蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、干燥，得到較純凈的氯化銨固體(4)增多壓強可以增大二氧化碳的溶解度，提高溶液中二氧化碳的濃度，有利于提高反應速率和產率。(5)上述工藝流程中CO2和H2O即是原料又是生成物，可循環利用。得到的氯化銨因含有氮元素可以用作氮肥。