Question

【題目】化學(xué)競(jìng)賽周之前小胖想對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，請(qǐng)你和他一起完成如下總結(jié)：

A．工業(yè)煉鐵

(1)工業(yè)煉鐵是利用一氧化碳將鐵礦石中的鐵還原出來(lái)，如下圖是實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵原理。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以觀察到的現(xiàn)象是：__________，硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是_________________。小胖說(shuō)應(yīng)該在酒精燈上加一個(gè)燈罩，酒精燈罩的作用是_______________。

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該先______________(填“點(diǎn)燃酒精燈”或“通入CO”)，其目的是 ______________。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小胖說(shuō)應(yīng)該先關(guān)閉硬質(zhì)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(jué)得他分析的不正確，其理由是______________________________。

(3)從環(huán)保的角度來(lái)分析，該裝置存在的不足是____________，應(yīng)做出的改進(jìn)是______________。

(4)實(shí)驗(yàn)完成后，發(fā)現(xiàn)過(guò)量的澄清石灰水增重4.4g，則通入裝置的CO氣體質(zhì)量肯定大于_______g，其理由是________________________________________________________ 。

B．侯氏制堿法

我國(guó)化學(xué)家侯德榜發(fā)明了聯(lián)合制堿法，其生產(chǎn)純堿的產(chǎn)品和副產(chǎn)品氯化銨的工藝流程如圖所示：

(1)請(qǐng)寫(xiě)出食鹽水、氨氣、二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式______________。 分析下表，反應(yīng)后能得到碳酸氫鈉的晶體的原因是________________________________________。

物質(zhì)	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(xiě)出反應(yīng)I的化學(xué)方程式 ___________________________；該反應(yīng)的基本類(lèi)型為 __________。

(3)操作a的過(guò)程是蒸發(fā)濃縮、___________ 、過(guò)濾、干燥。

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

(5)上述工藝流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)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(shí)發(fā)生爆炸 實(shí)驗(yàn)結(jié)束會(huì)一直通一氧化碳至裝置冷卻，石灰水不會(huì)倒吸 未處理尾氣，污染空氣 在石灰水后用酒精燈點(diǎn)燃尾氣或用氣球收集尾氣 2.8 部分一氧化碳沒(méi)有參加反應(yīng) NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl 20℃時(shí)碳酸氫鈉的溶解度最小，先飽和析出固體 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑ 分解反應(yīng) 冷卻結(jié)晶 壓強(qiáng)增大，二氧化碳?xì)怏w溶解度增大 CO2和H2O 氮肥

【解析】A．工業(yè)煉鐵

(1)工業(yè)煉鐵是利用一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以觀察到的現(xiàn)象是：紅色粉末逐漸變黑，澄清石灰水變渾濁，化學(xué)反應(yīng)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(dá)到高溫條件。(2)點(diǎn)燃或加熱可燃性氣體和空氣的混合物可能發(fā)生爆炸。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該先通入CO，其目的是排盡空氣，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，會(huì)一直通一氧化碳至裝置冷卻，玻璃管內(nèi)壓強(qiáng)不會(huì)變小，石灰水不會(huì)倒吸。(3)從環(huán)保的角度來(lái)分析，一氧化碳是空氣污染物，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的尾氣中有未反應(yīng)的一氧化碳，而該裝置存未處理尾氣，會(huì)污染空氣，應(yīng)做出的改進(jìn)是在石灰水后用酒精燈點(diǎn)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(zhì)量比為：28:44，,實(shí)驗(yàn)完成后，發(fā)現(xiàn)過(guò)量的澄清石灰水增重4.4g，說(shuō)明石灰水吸收二氧化碳4.4g,則通入裝置的CO氣體質(zhì)量肯定大于2.8g，其理由是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)開(kāi)始要通入一氧化碳排裝置內(nèi)的空氣，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要繼續(xù)通入一氧化碳防止鐵被氧化，同時(shí)還有反應(yīng)中剩余的一氧化碳。B．(1)請(qǐng)寫(xiě)出食鹽水、氨氣、二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl；(2)反應(yīng)I為碳酸氫鈉受熱分解生成二氧化碳、了、碳酸鈉、和水，化學(xué)方程式 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑；該反應(yīng)的基本類(lèi)型為 由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上物質(zhì)的分解反應(yīng)。(3)操作a的過(guò)程是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、干燥，得到較純凈的氯化銨固體(4)增多壓強(qiáng)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(yīng)速率和產(chǎn)率。(5)上述工藝流程中CO2和H2O即是原料又是生成物，可循環(huán)利用。得到的氯化銨因含有氮元素可以用作氮肥。