某化學興趣小組模擬“侯氏制堿法”制純堿并進行后續(xù)實驗。
Ⅰ．制備純堿：先以NaCl、NH3、CO2和水等為原料，用如圖所示裝置制取NaHCO3，然后再將NaHCO3制備成Na2CO3。
（1）裝置甲中反應的離子方程式為 CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2OCaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；裝置乙的作用是 除去二氧化碳中的HCl除去二氧化碳中的HCl，反應的化學方程式為 NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。
（2）反應進行一段時間后，觀察到裝置丙中試劑瓶內溶液中有白色固體析出，經檢驗該白色固體是NaHCO3．裝置丙中可得兩種產物，分別是NaHCO3和另一種鹽，裝置丙中反應的化學方程式為 NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4ClNH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl。
（3）用裝置丙中產生的NaHCO3制取Na2CO3時，需要進行的實驗操作有 過濾過濾、洗滌固體、灼燒灼燒，最后一步發(fā)生反應的化學方程式為 2NaHCO3 △ Na2CO3+CO2↑+H2O2NaHCO3 △ Na2CO3+CO2↑+H2O。
Ⅱ．測定所得產品的組成和純度
（4）檢驗純堿樣品中是否混有NaHCO3，請選擇下列裝置設計實驗，并完成下表：
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| 選擇的裝置（填編號） | 實驗現象 | 實驗結論 |
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A、B （或A、C或A、C、B） A、B （或A、C或A、C、B）
|
B中溶液變渾濁（或C中物質變藍；或C中物質變藍，B中溶液變渾濁） B中溶液變渾濁（或C中物質變藍；或C中物質變藍，B中溶液變渾濁）
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樣品中含NaHCO3 |
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【考點】制備實驗方案的設計；純堿工業(yè)（侯氏制堿法）．
【答案】CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；除去二氧化碳中的HCl；NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O；NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；過濾；灼燒；2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O；A、B （或A、C或A、C、B）；B中溶液變渾濁（或C中物質變藍；或C中物質變藍，B中溶液變渾濁）；%
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【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：59引用：7難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5