【化学-选修2：化学与技术】印尼火山喷发不仅带来壮观的美景，还给附近的居民带来物质财富，有许多居民冒着生命危险在底部的火山口收集纯硫磺块来赚取丰厚收入。硫磺可用于生产化工原料硫酸。某工厂用如图所示的工艺流程生产硫酸：
请回答下列问题：
（1）为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装 （填设备名称），吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是 ．
（2）为使硫磺充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%，为提高SO2转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2．5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为 ．假设接触室中SO2的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为 （空气中氧气的体积分数按0．2计），该尾气的处理方法是 ．
（3）与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是 （可多选）．
A．耗氧量减少 B．二氧化硫的转化率提高
C．产生的废渣减少 D．不需要使用催化剂
（4）硫酸的用途非常广，可应用于下列哪些方面 ．
A．橡胶的硫化 B．表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
C．铅蓄电池的生产 D．过磷酸钙的制备
（5）矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一．在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO2的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式 ．
据报道，某煤矿井下采煤面瓦斯突出，发生爆炸，当场造成56人死亡，92人生死不明。截至记者发稿时，经过全力搜救，目前又发现4名遇难矿工遗体，死亡人数增加至60人。其中，55人系窒息死亡。目前，尚有88名矿工下落不明。根据以上信息回答下列问题：
（1）写出瓦斯爆炸的化学方程式
（2）可燃性气体的爆炸都有一个爆炸极限，所谓爆炸极限是指可燃气体（或蒸汽或粉尘等）与空气混合后，遇火产生爆炸的最高或最低浓度（通常以体积百分数表示）。下表是甲烷在空气和纯氧气中的爆炸极限
| 空气中 |
纯氧气中 |
|
| 甲烷的爆炸极限 |
5.0~15% |
5.0~60% |
下面是瓦斯和空气组成的混和气体中瓦斯的体积含量，从是否能够爆炸方面考虑，请判断哪些是不安全的
A．3％ B．10％ C．30％ D．60％
（3）请分析人为什么在瓦斯爆炸的矿中会窒息死亡：
（4）由矿井中的瓦斯爆炸，根据你的化学实验经验，你可以得出什么启示？
如图所示，将等物质的量的Cl2和CH4充入一容积为 25 mL的量筒，并将量筒倒置在盛有饱和食盐水的水槽中，用日光散射，可观察到的现象是；
①
②
③
④
有X、Y、Z、W四种短周期元素，原子序数依次增大，其核电荷数总和为38。Y元素原子最外层电子数占核外总电子数的3/4；W元素原子最外层电子比同周期Z元素多5个电子；W和Y不属同一主族。
（1）写出元素符号：X__________，Y___________，Z__________，W___________。
（2）Z、W两元素最高价氧化物对应水化物反应的方程式是。
（3）把Z的单质（片状）放入滴有酚酞的沸水中，现象是____________反应的化学方程式是_____________________________________________。
我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”为世界制碱工业作出了突出贡献。他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物质溶解度的差异，以食盐、NH3和CO2为原料制得NaHCO3，进而生产出纯碱。相关的化学反应有：①NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3；②NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl；③2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑。某研究性学习小组的同学模拟“侯氏制碱法”，提出下列三种制备NaHCO3的实验方案。
方案1：分别将CO2和NH3通入到饱和食盐水中；
方案2：将CO2通入到含NH3的饱和食盐水中；
方案3：将NH3通入到含CO2的饱和食盐水中。
(1)经过讨论，大家一致认为方案2较合理，请说明方案3的不足之处
________________________________________________________________________。
(2)根据方案2，某同学设计了如下实验步骤和装置图：
步骤1：配制含氨的饱和食盐水。在100 mL锥形瓶中加入20 mL氨水(体积比1∶1)，再加入8 g食盐，塞紧橡皮塞，振荡几分钟，过滤除去不溶物，得到含氨的饱和食盐水。
步骤2：制备NaHCO3。按图组装实验装置，先检查装置的气密性，再向各仪器中加入相应的试剂制备NaHCO3。实验过程中，需要控制温度在30～35 ℃(大于35 ℃时NH4HCO3会分解)和CO2的通入速度(以出现能数得清的连续气泡为宜)。反应结束后，把锥形瓶浸入冷水中，使较多的晶体析出，过滤、洗涤。
请回答下列问题：
①为控制反应温度在30～35 ℃，应采用的操作方法是________________________。
②装置B中的试剂是__________________，它的作用是__________________________。
③检验步骤2中所得晶体是NaHCO3而不是NaCl的实验方法和现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④设计一个简单的实验方案证明Na2CO3溶液呈碱性是由CO32-引起的
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
已知30 ℃时几种盐的溶解度(g/100 g H2O)
| 物质 |
NaCl |
NH4HCO3 |
NaHCO3 |
NH4Cl |
| S/g |
36.3 |
27.0 |
11.1 |
41.1 |
1862年比利时索尔维以CO2、NH3、水为原料制得纯净的Na2CO3，这种制碱法叫索尔维法，其主要操作是：
①在氨化的饱和NaCl溶液中通入CO2制得小苏打；
②再把小苏打焙烧，制得纯碱，而副产物CO2可循环使用；③在析出小苏打的母液中加入生石灰，逸出的NH3循环使用。
1943年我国著名化学家侯德榜先生改进了“索尔维法”，用固体NaCl代替生石灰加入母液中，使NH4Cl晶体析出，生产纯碱和NH4Cl，这便是“侯氏制碱法”。
试回答：
(1)该方法能制得小苏打的原因是
________________________________________________________________________
______________________________。
(2)不能在NaCl溶液中先通入CO2，然后再通NH3制得NaHCO3的原因是
________________________________________________________________________。
(3)在析出小苏打后的母液中加入生石灰发生反应的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
(4)“侯氏制碱法”的化学原理中涉及的化学反应类型有________。
A．化合 B．分解
C．置换 D．复分解