Question

【題目】工業(yè)上以半水煤氣（主要成分是 N2、H2、CO、CO2和H2O）、食鹽等為原料制取純 堿的流程如圖 1：

（1）反應(yīng)Ⅰ是在使用銅催化劑和加熱條件下，半水煤氣主要成分間發(fā)生反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了 CO 轉(zhuǎn)化，化學(xué)方程式是_____。

（2）將反應(yīng)Ⅱ生成的 NH3和操作Ⅰ分離出的CO2通入飽和食鹽水中即可得 NaHCO3固體，下列兩種操作，你覺得更為合理的是_____。

a先通 NH3再通入CO2 　　　　　　　b先通 CO2再通入 NH3

（3）操作Ⅱ的名稱是_____，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該項(xiàng)操作時(shí)，需要用到的玻璃儀器有：普通漏斗、燒杯和_____，該儀器在此操作中的作用是_____。

（4）反應(yīng)Ⅲ的成功實(shí)現(xiàn)說明該實(shí)驗(yàn)條件下，NaHCO3的溶解度_____（填“＞”“＜”或“＝”）NH4Cl 的溶解度。

（5）純堿用途廣泛。工業(yè)上可用廢堿渣（主要成分Na2CO3）吸收硫酸廠尾氣中的SO2，制備無水Na2SO3，達(dá)到減少污染、節(jié)約資源的目的。反應(yīng)過 程中溶液組成變化如圖 2 所示。

①吸收初期（圖2中A點(diǎn)以前）反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

②不斷通入 SO2，最終產(chǎn)物是_____。

Answer 1

【答案】CO+H2OCO2+H2 a 過濾 玻璃棒 引流 ＜ 2Na2CO3+SO2+H2O＝2NaHCO3+Na2SO3 NaHSO3

【解析】

根據(jù)給出的轉(zhuǎn)化關(guān)系對(duì)應(yīng)的過程分析每個(gè)對(duì)應(yīng)的問題，或者直接分析每個(gè)問題，從給出的信息中找對(duì)應(yīng)的信息。

（1）反應(yīng)Ⅰ是在使用銅催化劑和加熱條件下，半水煤氣主要成分間發(fā)生反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了 CO 轉(zhuǎn)化，是一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，根據(jù)反應(yīng)前后變化可知，一氧化碳奪取水中的氧元素，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式是CO+H2OCO2+H2；故填：CO+H2OCO2+H2

（2）將反應(yīng)Ⅱ生成的 NH3和操作Ⅰ分離出的CO2通入飽和食鹽水中即可得 NaHCO3固體，由于最終是二氧化碳過量，所以為最大限量吸收二氧化碳，溶液最好為堿性，先通 NH3再通入CO2 ，合理的是a；故填：a

（3）操作Ⅱ?qū)崿F(xiàn)固體和液體分離，為過濾，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該項(xiàng)操作時(shí)，需要用到的玻璃儀器有：普通漏斗、燒杯和 玻璃棒，該儀器在此操作中的玻璃棒的作用是引流；故填：玻璃棒；引流

（4）反應(yīng)Ⅲ得到碳酸氫鈉固體和氯化銨溶液，說明該實(shí)驗(yàn)條件下，NaHCO3的溶解度＜NH4Cl 的溶解度。故填：＜

（5）①根據(jù)圖可知，開始是碳酸鈉的濃度降低，而碳酸氫鈉和亞硫酸鈉的濃度升高，所以碳酸氫鈉和亞硫酸鈉是生成物，碳酸鈉和二氧化硫是反應(yīng)物，由于生成物含有氫元素，結(jié)合質(zhì)量守恒定律可得，水也是反應(yīng)物，所以吸收初期是碳酸鈉、二氧化硫和水反應(yīng)生成碳酸氫鈉和亞硫酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2CO3+SO2+H2O＝2NaHCO3+Na2SO3，故填：2Na2CO3+SO2+H2O＝2NaHCO3+Na2SO3

②不斷通入SO2，根據(jù)圖可知最終產(chǎn)物是亞硫酸氫鈉。故填：NaHSO3