碳酸钠广泛用于造纸、纺织、玻璃、洗涤剂、肥皂、制革等工业,是一种重要的化工原料。吕布兰、索尔维和侯德榜为碳酸钠的工业化生产作出了巨大贡献。
I、吕布兰法
1789年,法国医生吕布兰(N.Leblanc,1742﹣1806)以食盐、浓硫酸、木炭和石灰石为原料,开创了规模化工业制取碳酸钠的先河,具体流程如图:

(1)碳酸钠俗称 。
(2)在高温条件下,②中发生两步反应,其中一步是Na2SO4和木炭生成Na2S和CO,该反应的化学方程式为
(3)③中“水浸”时通常需要搅拌,其目的是
(4)不断有科学家对吕布兰法进行改进,是因为此法有明显不足,请写出一条不足之处 。
Ⅱ、索尔维法
1892年,比利时工程师索尔维发明氨碱法制碳酸钠,又称索尔维法。原理如下:
NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
某兴趣小组采用下列装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠,进而制得碳酸钠。

实验操作如下:
①关闭K1,打开K2通入NH3,调节气流速率,待其稳定后,打开K1通入CO2;
②待三颈烧瓶内出现较多固体时,关闭K2停止通NH3,一段时间后,关闭K1停止通CO2;
③将三颈烧瓶内的反应混合物过滤、洗涤、低温干燥,并将所得固体置于敞口容器中加热,记录剩余固体质量。
加热时间/min |
t0 |
t1 |
t2 |
t3 |
t4 |
t5 |
剩余固体质量/g |
未记录 |
15.3 |
13.7 |
11.9 |
10.6 |
10.6 |
请回答下列问题:
(5)饱和 NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl,反应的化学方程式为 ;
(6)三颈烧瓶上连接的长颈漏斗的主要作用是 ,有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花,理由是 ;关闭K2停止通NH3后,还要继续通一段时间CO2,其目的是 ;
(7)根据实验记录,计算t2时 NaHCO3固体的分解率(已分解的 NaHCO3质量与加热前原NaHCO3质量的比值),请写出计算过程。
若加热前 NaHCO3固体中还存在少量NaCl,上述计算结果将 (填“偏大”、“偏小或“无影响”)。
(8)制碱技术在很长一段时间内把持在英、法等西方国家手中,我国化学工程专家侯德榜先生独立摸索出索尔维法并公布与众,又于1943年创造性地将制碱与制氨两种工艺联合起来,基本消除废弃物的排放,同时生产出碳酸钠和氯化铵两种产品,这就是著名的侯氏制碱法。下列认识或理解正确的是
①科学认识是在曲折的、艰辛的积累过程中不断进步的;
②“科技兴邦、实业救国”是侯德榜先生回国研究的巨大动力;
③侯氏制碱法大大提高了原料的利用率,它符合当今“绿色化学”的理念。
神舟十一号与天宫二号的成功对接增强了国人的民族自信,推动了相关领域的研究.
(1)合金材料的研发
①合金的很多性能与组成它们的纯金属不同.图1能表示锡铅合金的是 (填序号"a""b"或"c").

②镁合金被誉为"21世纪绿色金属结构材料".Mg 17Al 12是一种特殊的镁合金,通常选择真空熔炼而非空气中熔炼的原因是 (任写一个化学方程式).该合金是一种储氢材料,完全吸氢后得到MgH 2和Al,"储氢过程"属于 (填"物理"或"化学")变化.
(2)合成材料的改良
①碱式碳酸铝镁[Mg aAl b[OH] c(CO 3) d•χH 2O]是一种新型塑料阻燃剂,其中a、b、c、d的代数关系式:2a+3b= .
②大部分塑料在自然环境中很难降解而造成"白色污染",为缓解这一环境问题可采取的措施有 (答出一点即可).
(3)CO 2的绿色利用
①目前空间站处理CO 2的一种方法是在催化剂作用下,利用H 2使CO 2转化为甲烷并得到生活用水.该反应的化学方程式为 .
②以"铁氧化物"为催化剂,利用太阳能将CO 2热解为碳和氧气,这一转化过程(如图2)中化合价升高的非金属元素是 .
空气中氧气含量测定的经典赏析。
教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图)。

(1)写出汞与氧气反应的化学方程式 。
(2)本实验中选择使用汞的优点有:
①汞在加热的条件下,只和氧气反应。②汞为液态,在汞槽中起到液封的作用,并能直接用来测见反应器内空间体积的变化。
③生成的氧化汞分解又能得到汞和氧气,把得到的氧气加到剩下的
体积的气体中,结果所得气体跟空气的性质完全一样。
根据资料卡片,请再补充本实验使用汞的两个优点,并说明依据。
④ 。 ⑤ 。
(3)通过实验,拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积
的结论。请根据现在的认识,对此结论予以补充。 。
核电荷数为1~18的元素的原子结构示意图等信息如下,请回答下列问题。

(1)2017年5月9日,中国科学院等单位联合发布了115号元素的中文名为"镆"。此元素原子的核电荷数为 ,核外电子数为 。
(2)在第三周期中,随着原子序数的递增,元素原子核外电子排布的变化规律是 。
(3)利用上表中给出的元素,写出含有氮元素的常见单质、氧化物、酸、碱、盐的化学式各一个,并标出所写化学式中氮元素的化合价:单质 、氧化物 、酸 、碱 、盐 。
(4)以钠和氯为例,简述结构与性质的关系。 。
(5)国产C919大型客机上使用了大量的铝合金。工业上用电解氧化铝(Al 2O 3)得到铝和氧气、试计算电解102t氧化铝最多能生成铝的质量是多少?(写出计算过程)
溶液在生产、生活中起着十分重要的作用。请回答下列问题:
(1)可以作为溶质的是 。
A.只有固体 B.只有液体 C.只有气体 D.气体、液体、固体都可以
(2)配制100g质量分数为16%的氯化钠溶液,所需氯化钠的质量为 ,水的体积为 mL (水的密度近似看作1g/cm 3)。
(3)甲、乙两种不含结晶水的固体物质的溶解度曲线如图1.t 1℃时,甲物质的溶解度是 。t 2℃时,若从甲和乙两种物质的饱和溶液中析出等质量的固体,须蒸发掉较多水的是 (填"甲"或"乙")物质的饱和溶液。

(4)按图2所示装置,将液体X注入装有固体y的试管中,会导致U形管中右端液面升高。则可能的组合是 。
|
选项 |
x |
y |
|
A |
水 |
氧化钙 |
|
B |
水 |
硝酸铵 |
|
C |
浓硫酸 |
水 |
|
D |
稀盐酸 |
镁 |
2017年5月,我国首次海域可燃冰试采成功,可燃冰外观像冰,主要含有甲烷水合物(由甲烷分子和水分子组成),还含少量二氧化碳等物质。
(1)可燃冰属于 (填"纯净物"或"混合物")。
(2)化学家在较低的温度和压力下,用甲烷等为原料制成了金刚石薄膜,该变化属于 (填"物理变化"或"化学变化")。
(3)甲烷(CH 4)可用作燃料,其充分燃烧的化学方程式为 。
(4)常温常压时,由甲烷和另两种气体组成的混合物中,碳元素的质量分数为80%,则另两种气体可能是 。
| A. |
H 2和CO |
B. |
H 2和C 2H 2 |
| C. |
C 2H 2和C 2H 4 |
D. |
CO和C 2H 4 |