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13.我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,其生产流程可简要表示如图1所示:

请回答下列问题:
(1)往饱和食盐水中通入足量的NH3、CO2,先通NH3
(2)从生产流程图可知,可循环的物质是CO2
(3)写出生产流程中的化学方程式NH3+H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓、2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑.
(4)为了检验含有NaHCO3杂质的Na2CO3产品的纯度,现将W1g产品加热到恒重,其质量为W2g,则该产品的纯度(质量分数)是图2中的A.

分析 (1)氨气极易溶于水,二氧化碳在水中的溶解度较小;
(2)联合制碱法的原料为氨气、二氧化碳和饱和氯化钠,反应式为NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓,沉淀池中得到的为碳酸氢钠,加热分解生成碳酸钠、水和CO2
(3)饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体;高温下,碳酸氢钠不稳定易分解;
(4)加热发生反应:2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O,利用反应前后固体的质量差、结合差量法来计算碳酸氢钠的质量,再计算碳酸钠样品的纯度.

解答 解:(1)二氧化碳在水中的溶解度较小,氨气极易溶于水,所以应该先通氨气有利于吸收二氧化碳,故答案为:NH3
(2)在联合制碱法中二氧化碳是反应的原料同时也是反应的副产物,可以循环利用,故答案为:CO2
(3)在沉淀池氨气、二氧化碳、水和氯化钠发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵,反应方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓;碳酸氢钠不稳定,在加热条件下能分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,反应方程式为 2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑,故答案为:NH3+H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓、2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑;
(4)设样品中含有NaHCO3杂质的质量为x,则
2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O?质量减少△m
2×84      106                62
x                         (w1g-w2g)
所以2×84:62=x:(w1g-w2g)
解得x=$\frac{84({W}_{1}-{W}_{2})}{31}$g,
则w(Na2CO3)=1-$\frac{X}{{W}_{1}}$=$\frac{84{W}_{2}-53{W}_{1}}{31{W}_{1}}$,
故选A.

点评 本题考查了实验方案的设计和混合物有关计算,明确物质的性质是解本题关键,了解制备原理,知道常见物质分离的方法,注意根据质量守恒定律理解差量法,难度中等.

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3.工业上用Mg(NO32替代浓H2SO4作为制取浓HNO3的脱水剂(以下数据均为质量百分比浓度).49% HNO3(质量为M1)中加70% Mg(NO32溶液(质量为M2)后蒸馏.分别得到98% HNO3和50% Mg(NO32溶液(不含HNO3).若蒸馏过程中HNO3、Mg(NO32、H2O均无损耗,则蒸馏前的投料比M1/M2的值为(  )
A.0.6B.0.7C.0.75D.0.8

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4.向一定量铜片中加入115mL某浓度的硫酸,在加热条件下反应,待铜片全部溶解后,将溶液稀释到500mL,再加入足量锌粉,充分反应后,收集到2.24L(标准状况)气体,过滤残留固体,干燥后称量,质量比加入的锌粉减轻了7.5g.试求:
(1)加入铜片的质量.
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[(N2?(  )$\stackrel{946kJ.mol-1}{→}$2Ng(  )O2g(  )$\stackrel{498kJ.mol-1}{→}$?2Og(?)]-$\stackrel{-akg.mol-1}{→}$2NO(g),则NO中氮氧键的键能为632kJ•mol-1
(2)空燃比过小易产生CO,有人提出可以设计反应2CO(g)═2C(s)+O2(g)来消除CO的污染.判断该设想是否可行,并说出理由:不合理,该反应焓增、熵减,任何条件下都不能自发进行或该反应△H>0,△S<0,则△G>0.
(3)在汽车上安装三元催化转化器可实现反应:(Ⅱ)2NO(g)+2CO(g)??N2(g)+2CO2(g)△H<0.若该反应在恒压的密闭容器中进行,则下列有关说法正确的是C
A.其他条件不变,增大催化剂与反应物的接触面积,能提高反应速率,使平衡常数增大
B.平衡时,其他条件不变,升高温度,逆反应速率增大,正反应速率减小
C.在恒温条件下,混合气体的密度不变时,反应达到化学平衡状态
D.平衡时,其他条件不变,增大NO的浓度,反应物的转化率都增大
(4)将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应(Ⅱ),经过相同时间内测量逸出气体中NO的含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如图所示.以下说法正确的是D.
A.第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高
B.相同条件下,改变压强对脱氮率没有影响
C.曲线①、②最高点表示此时平衡转化率最高
D.两种催化剂分别适宜于55℃和75℃左右脱氮
(5)甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,其工作原理示意图如图甲,该燃料电池的电池反应式为2CH3OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)
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②当有8g甲醇完全反应,在C2上可收集到标准状况下气体的体积为16.8L.

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