我国化工专家侯德榜的侯氏制碱法曾为世界制碱工业做出了突出贡献-优题课

题文

我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献。他利用NaHCO₃、NaCl、NH₄C1等物质溶解度的差异，以食盐、氨气、二氧化碳等为原料制得NaHCO₃，进而生产出纯碱。以下A、B、C、D四个装置可组装成实验室模拟 “侯氏制碱法”制取NaHCO3的实验装置。装置中分别盛有以下试剂：B：稀硫酸；C：盐酸、碳酸钙；D：含氨的饱和食盐水、水

四种盐在不同温度下的溶解度（g／100g水）表

	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃	60℃	100℃
NaCl	35．7	35．8	36．0	36_3	36．6	37．0	37．3	39．8
NH₄HCO₃	11．9	15．8	21．0	27．0	—①	—	—	—
NaHCO₃	6．9	8．1	9．6	11．1	12．7	14．5	16．4
NH₄Cl	29．4	33．3	37．2[来源:Z\|xx\|k.Com]	41．4	45．8	50．4	55．3	77．3

（说明：①>35℃NH₄HCO₃会有分解）
请回答以下问题：
（1）装置的连接顺序应是         （填字母）。
（2）A装置中盛放的试剂是         ，其作用是              。
（3）在实验过程中，需要控制D温度在30℃～35℃，原因是                  。
（4）反应结束后，将锥形瓶浸在冷水中，析出NaHCO₃晶体。用蒸馏水洗涤NaHCO₃晶体的目的是除去            杂质（以化学式表示）
（5）将锥形瓶中的产物过滤后，所得的母液中含有        （以化学式表示），加入氯化氢，并进行           操作，使NaCl溶液循环使用，同时可回收NH₄C1。

科目化学题型实验题难度中等

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实验室从含碘废液（除 $H_{2} O$ 外，含有 $C C l_{4}$ 、 $I_{2}$ 、 $I^{－}$ 等）中回收碘，其实验过程如下：

（1）向含碘废液中加入稍过量的 $N a_{2} S O_{3}$ 溶液，将废液中的 $I_{2}$ 还原为 $I^{－}$ ，其离子方程式为；该操作将 $I_{2}$ 还原为 $I^{－}$ 的目的是。
（2）操作X的名称为。
（3）氧化时，在三颈烧瓶中将含 $I^{－}$ 的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入 $C l_{2}$ ，在40⁰C左右反应（实验装置如图所示）。实验控制在较低温度下进行的原因是；锥形瓶里盛放的溶液为。

（4）已知： $5 S {O_{3}}^{2 —} + 2 I {O_{3}}^{—} + 2 H^{＋} = I_{2} + 5 S {O_{4}}^{2 —} + H_{2} O$ 某含碘废水（pH约为8）中一定存在 $I_{2}$ ，可能存在 $I^{－}$ 、 $I {O_{3}}^{—}$ 中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有 $I^{－}$ 、 $I {O_{3}}^{—}$ 的实验方案：取适量含碘废水用 $C C l_{4}$ 多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在；

。
实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、 $F e C l_{3}$ 溶液、 $N a_{2} S O_{3}$ 溶液

硫代硫酸钠( $N a_{2} S_{2} O_{3}$ )可用做分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应： $2 N a_{2} S + N a_{2} C O_{3} + 4 S O_{2} = 3 N a_{2} S_{2} O_{3} + C O_{2}$ 制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。
回答下列问题：

（1）b中反应的离子方程式为，c中试剂为。
（2）反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是。
（3）d中的试剂为。
（4）实验中要控制 $S O_{2}$ 生成速率，可以采取的措施有（写出两条）。
（5）为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的 $S O_{2}$ ,不能过量，原因是。

碳、硫的含量影响钢铁性能，碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。
（1）采用装置 $A$ ，在高温下x克钢样中碳、硫转化为 $C O_{2}$ 、 $S O_{2}$ 。

①气体 $a$ 的成分是。
②若钢样中硫以 $F e S$ 形式存在， $A$ 中反应： $3 F e S + 5 O_{2}$ 高温1+3。
（2）将气体 $a$ 通入测硫酸装置中（如右图），采用滴定法测定硫的含量。
① $H_{2} O_{2}$ 氧化 $S O_{2}$ 的化学方程式：。
②用 $N a O H$ 溶液滴定生成的 $H_{2} S O_{4}$ ，消耗z mL $N a O H$ 溶液，若消耗1mL $N a O H$ 溶液相当于硫的质量为 $y$ 克，则该钢样中硫的质量分数：。
（3）将气体 $a$ 通入测碳装置中（如下图），采用重量法测定碳的含量。

①气体 $a$ 通过 $B$ 和 $C$ 的目的是。
②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是。

分某同学为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置进行了有关实验

（1）B是用来收集实验中生成的气体的装置，但未将导管画全，请在答题卷上把导管补充
完整。
（2）请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式。
（3）实验中D中的现象。
（4）实验中，该同学取6.4g铜片和12mL 18mol·L^-1H₂SO₄溶液放在圆底烧瓶中共热，直到反应停止，最后发现烧瓶中还有铜片剩余；该同学根据所学的化学知识判断还会有一定量H₂SO₄的剩余，下列药品中能够用来验证反应停止后的烧瓶中确有剩余的H₂SO₄的是填字母编号）。
a．BaCl₂溶液 b．Ba(NO₃)₂溶液 c．银粉 d．Na₂CO₃粉末
（5）若将16g铜与50mLH₂SO₄物质的量浓度为一定值的浓硫酸反应，铜完全溶解。请回答：
①反应中产生的气体在标准状况下的体积为L。
②该反应中被还原的H₂SO₄的物质的量为mol。
③待产生的气体全部释放后，向溶液中滴加VmL a mol·L^-1NaOH溶液，恰好使溶液中
的Cu²⁺全部转化为沉淀，则原浓硫酸中H₂SO₄的物质的量浓度=mol·L^-1。

某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置（如下图），以环己醇制备环己烯

	密度（g/cm³）	熔点（℃）	沸点（℃）	溶解性
环己醇	0.96	25	161	能溶于水
环己烯	0.81	-103	83	难溶于水

（1）制备粗品：将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入1mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是　，导管B除了导气外还具有的作用是　。
②试管C置于冰水浴中的目的是　。
（2）制备精品：
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在　层（填上或下），分液后，用　（填编号）洗涤环己烯。
A.KMnO₄溶液 B.稀H₂SO₄C.Na₂CO₃溶液 D.NaOH溶液
②再将环己烯按下图装置蒸馏，冷却水从　（填f或g）口进入，蒸馏时要加入生石灰，目的是　。

③收集产品时，控制的温度应在　左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是　。
A.蒸馏时从70℃开始收集产品 B.环己醇实际用量多了
C.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
（3）以下区分环己烯精品和粗品的方法，最简单的方法是　。
A.酸性KMnO₄溶液 B.用金属钠 C.测定沸点 D.溴的四氯化碳溶液

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