15．“索爾維制堿法”工藝流程如圖所示，請回答下列問題：
（1）合成氨工業(yè)生產(chǎn)中所用的α-Fe催化劑的主要成分是FeO和Fe2O3，若某α-Fe催化劑中FeO和Fe2O3的物質的量相等，則其中Fe2+與Fe3+的物質的量之比為1：2；
（2）向飽和NaCl溶液中先通入NH3氣體，效果更好．反應制得NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液的化學程式為NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
（3）索爾維制堿法除了得到純堿外，還會產(chǎn)生一種廢渣CaCl2．侯氏制堿法在此工業(yè)上改進，不再使用CaCO3制備CO2，而是在制備NH3的過程中制得CO2，則侯氏制堿法在得到純堿的同時還制得了NH4Cl，此物質在農業(yè)上的用途是作氮肥．

分析 （1）根據(jù)某α-Fe催化劑中FeO和Fe2O3的物質的量相等，計算其中Fe2+與Fe3+的物質的量之比；
（2）為了增大二氧化碳的溶解性，所以向飽和NaCl溶液中先通入NH3，后通入CO2，效果更好，氯化鈉、二氧化碳、氨氣和水反應生成NaHCO3沉淀和NH4Cl；
（3）根據(jù)索爾維制堿法的流程使用CaCO3制備CO2，最后用氫氧化鈣與氯化銨反應生成氨氣循環(huán)，同時生成氯化鈣廢渣；而侯氏制堿法在得到純堿的同時還制得了NH4Cl，可以作氮肥．

解答 解：（1）某α-Fe催化劑中FeO和Fe2O3的物質的量相等，則其中Fe2+與Fe3+的物質的量之比1：2，故答案為：1：2；
（2）為了增大二氧化碳的溶解性，所以向飽和NaCl溶液中先通入NH3，后通入CO2，效果更好，發(fā)生反應的方程式為：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，故答案為：NH3； NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；
（3）根據(jù)索爾維制堿法的流程使用CaCO3制備CO2，最后用氫氧化鈣與氯化銨反應生成氨氣循環(huán)，同時生成氯化鈣廢渣；而侯氏制堿法不再使用CaCO3制備CO2，在得到純堿的同時還制得了NH4Cl，所以物質在農業(yè)上的用途是可以作氮肥，故答案為：CaCl2；NH4Cl；作氮肥．

點評 本題考查了純堿工業(yè)制備原理分析比較，反應實質的應用，試劑的作用，理解生產(chǎn)原理和過程的實質是解答的關鍵，題目難度中等．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

8．下列敘述正確的是（　�。�
A．NaCl的摩爾質量是58.5g
B．32g氧氣中含有2mol氧
C．58.5gNaCl中含有l(wèi) mol NaCl分子
D．0．l mol二氧化碳含有6.02×1022個CO2分子

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

9．下列說法正確的是（　�。�
A．NaCl溶液在電流作用下電離成Na+ 和Cl-
B．蔗糖在水溶液里或熔融狀態(tài)時均不導電，所以它不是電解質
C．強電解質溶液的導電能力一定比弱電解質溶液的導電能力強
D．純水的導電性很差，所以水不是電解質

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

3．“侯氏制堿法”又稱聯(lián)合制堿法，其主要利用離子反應的原理和碳酸氫鈉的溶解性、熱穩(wěn)定性等，生產(chǎn)出產(chǎn)品純堿和副產(chǎn)品氯化銨，生產(chǎn)流程示意如圖

可能使用到的溶解度信息見圖：


回答下列問題：
（1）氣體A是NH3（化學式），“吸收合成車間”主要合成碳酸氫鈉固體，在吸收塔②中發(fā)生反應的化學方程式為NaCl+CO2+H2O+NH3═NaHCO3↓+NH4Cl．
（2）氣體B通過增壓機壓入吸收塔②的主要目的是通過增壓，提高CO2在吸收塔②中的溶解量，從而提高HCO3-的濃度，有利于形成NaHCO3沉淀．
（3）生產(chǎn)中有一道工藝叫“冷析”（控制溫度約5℃左右），“冷析”應該發(fā)生在D．
A、精鹽車間        B、吸收合成車間       C、純堿車間        D、氮肥車間
（4）氮肥車間分離出氯化銨之后的母液，可以循環(huán)至吸收塔①中繼續(xù)使用，這樣做的主要目的是提高NaCl的利用率；除此之外，還可以循環(huán)利用的是CO2（化學式）．
（5）對于日產(chǎn)200噸純堿的生產(chǎn)企業(yè)來說，如果NaCl的利用率為96%，則，精鹽廠需要日供精鹽230噸．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

10．侯德榜為純堿和氮肥工業(yè)的發(fā)展作出了杰出的貢獻．下面是實驗室中模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的實驗裝置．
第一步：連接好裝置，檢驗氣密性，在儀器內裝入藥品．
第二步：先讓一裝置發(fā)生反應，直到產(chǎn)生的氣體不能再在D中溶解時，再通入另一裝置中產(chǎn)生的氣體，片刻后，D中出現(xiàn)固體．繼續(xù)向D中通入兩種氣體，直到不再有固體產(chǎn)生．
第三步：過濾D中所得的混合物，得到NaHCO3固體．
第四步：向濾液中加入適量的NaCl粉末，有NH4Cl晶體析出．
（1）如圖所示裝置的連接順序是：a接e；b接d；c接f．

（2）B中常選用的固體反應物為塊狀石灰石，C中應選用的液體為飽和NaHCO3溶液，請敘述A中產(chǎn)生氣體的原理濃氨水存在以下平衡：NH3+H2O?NH3•H2O?NH4++OH-，濃氨水滴加到生石灰中，生石灰與水反應生成氫氧化鈣不僅消耗水使氫氧根濃度增大，平衡逆向移動，而且反應放熱，促進NH3•H2O的分解．
（3）第二步中必須先讓A裝置先發(fā)生反應．
（4）D中用球形干燥管而不用直導管，其作用是防倒吸．
（5）第四步中分離出NH4 Cl晶體的操作名稱是過濾；其所得的NH4Cl晶體中常含有少量的NaCl和NaHCO3約占5%-8%），請設計一個簡單的實驗證明所得固體的成分大部分是NH4Cl．簡要寫出操作和現(xiàn)象：取少量樣品于試管中，用酒精燈加熱，看到試管上端有白煙生成（或試管口有白色晶體），最后剩余極少量的固體，從而證明所得固體的成分大部分是氯化銨．
（6）要檢驗第四步分離出NH4Cl晶體后的溶液中含有NH4+，請敘述檢驗方法：取少量分離出NH4Cl晶體后的溶液于試管中，加入濃氫氧化鈉溶液（或加入氫氧化鈉溶液，加熱），用濕潤的紅色石蕊試紙在試管口檢驗，若試紙變藍，則證明溶液中有NH4+存在．

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科目：高中化學 來源： 題型：多選題

20．在體積一定的密閉容器中給定物質A、B、C的量，在一定條件下發(fā)生反應建立的化學平衡：aA（g）+bB（g）?xC（g），符合圖1所示的關系（c%表示平衡混合氣中產(chǎn)物C的百分含量，T表示溫度，p表示壓強）．在圖2中，Y軸是指：（　�。�
A．反應物A的轉化率B．平衡混合氣中物質B的質量分數(shù)
C．平衡混合氣的密度D．平衡混合氣中C的體積分數(shù)

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

7．工業(yè)上用化學法除鍋爐的水垢時，先向鍋爐中注入飽和Na2CO3溶液侵泡，將水垢中的CaSO4轉化為CaCO3，再用鹽酸除去[Ksp（CaCO3）=1×10-10，Ksp（Ca SO4）=1×10-6]．下列說法正確的是（　�。�
A．溫度升高，Na2CO3溶液中各種離子的濃度均增大
B．沉淀轉化的離子方程式為CO32-（aq）+CaSO4（s）?CaCO3（s）+SO42-（aq）
C．該條件下CaCO3的溶解度約為1×10-3g
D．CaCO3和CaSO4共存的體系中，一定有$\frac{c（S{O}_{4}^{2-}）}{c（C{O}_{3}^{2-}）}$=9×104

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

4．已知：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ•mol-1
現(xiàn)有溫度、容積相同的4個密閉容器，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒容，測得反應達到平衡時的有關數(shù)據(jù)如表：
容器1234
反應物投入量
（始態(tài)）		1mol CO2
3mol H2		1mol CH3OH
1mol H2O		2mol CH3OH
2mol H2O		0.8mol CO2
2.4mol H2
0.2mol CH3OH
0.2mol H2O
CH3OH的平衡濃度/mol•L-1c1c2c3c4
反應的能量變化放出 x kJ吸收y kJ吸收z kJ放出 w kJ
體系壓強/Pap1p2p3p4
反應物轉化率a1a2a3a4
則下列說法中正確的是ACD．
A．2c2＜c3  2y＞z     B． p1=p2 x=y
C．（a1+a3）＜1       D．若x=24.5kJ，則w=14.7kJ．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

5．在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應：2X（g）?Y（g），溫度T1、T2下X的物質的量濃度c（x）隨時間t變化的曲線如圖所示，下列敘述正確的是（　�。�
A．M點時再加入一定量的X，平衡后X的轉化率增大
B．T2下，在0～t1時間內，v（Y）=$\frac{a-b}{{t}_{1}}$mol/（L•min）
C．M點的正反應速率v正小于N點的逆反應速率v逆
D．該反應進行到M點吸收的熱量小于進行到W點放出的熱量

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